EletromagnetismoAula3

Eletromagnetismo – Aula 2
Maria Augusta Constante Puget (Magu)
Interação à Distância (1)
Se fixarmos uma carga pontual positiva q1
e depois colocarmos uma segunda carga
pontual positiva q2 próximo a ela...
 ... da Lei de Coulomb, sabemos que a
carga q1 exerce uma força eletrostática
repulsiva sobre q2.
 Tendo os dados suficientes, podemos
calcular a intensidade, a direção e o
sentido dessa força.

2
Interação à Distância (2)

Mas como q1 “sabe” que q2 está presente?

Visto que as cargas não se tocam, como
q1 consegue exercer uma força sobre q2?
3
Interação à Distância (3)

Esta pergunta sobre ação à distância pode
ser respondida dizendo-se que q1
estabelece um campo elétrico no
espaço que a cerca.

Em um ponto P qualquer neste espaço, o
campo possui tanto intensidade, como
direção e sentido.
4
Interação à Distância (4)




A intensidade do campo elétrico depende
da intensidade de q1 e da distância entre P e
q1.
A direção é a da reta que une q1 a P.
O sentido depende do sinal elétrico de q1.
Assim, quando colocamos q2 em P, q1
interage com q2 por meio do campo elétrico
em P. A intensidade, a direção e o sentido
desse campo elétrico determinam a
intensidade, a direção e o sentido da força
que age sobre q2.
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Interação à Distância (5)
E, se movermos q1 em direção a q2?
 A Lei de Coulomb nos diz que quando q1
está mais próxima de q2, a força
eletrostática de repulsão que age sobre q2
deve ser maior. E de fato é!
 Entretanto, nesse caso, surge a seguinte
questão: O campo elétrico em q2 e,
portanto a força que age sobre q2, se
modifica imediatamente?

6
Interação à Distância (6)
A resposta é NÃO!!!
 A informação sobre o movimento de q1
se propaga para fora a partir de q1 (em
todas as direções) como uma onda
eletromagnética à velocidade da luz
c.
 A variação do campo elétrico em q2
e, portanto, a mudança na força que age
sobre q2, ocorre quando a onda
finalmente alcança q2.

7
Campos Escalares (1)
A temperatura em cada ponto de uma sala possui
um valor definido.
 Pode-se medir a temperatura em qualquer ponto
dado, posicionando-se um termômetro neste ponto.
 Chama-se à distribuição de temperaturas resultante
de campo de temperaturas.
 Da mesma forma, pode-se imaginar um campo de
pressões: formado pela distribuição dos valores de
pressão do ar, um valor para cada ponto na
atmosfera.
 Estes são dois exemplos de campos escalares, pois a
temperatura e a pressão são grandezas
escalares.

8
Campos Vetoriais (1)
Visto que o campo elétrico é um campo
vetorial, ele é formado por uma distribuição
de vetores.
 Em cada ponto da região ao redor do
objeto carregado, tem-se um vetor com
intensidade, direção e sentido que
representa o campo naquele ponto.

9
O Campo Elétrico (1)

Podemos definir o campo elétrico em
algum ponto P próximo do objeto
carregado, procedendo da seguinte forma:
◦ Colocamos uma carga positiva q0 chamada
carga de teste (ou carga de prova) no ponto
P.
◦ Medimos a força eletrostática F que age sobre
ela.
◦ Finalmente, definimos o campo elétrico E no
ponto P devido ao objeto carregado como:
𝐸=
𝐹
𝑞0
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O Campo Elétrico (2)
𝐸=
𝐹
𝑞0
A intensidade do campo elétrico no ponto
P é E=F/q0.
 A direção e o sentido são os da força F que
age sobre a carga de teste positiva.


Unidade de campo elétrico no SI: N/C.
11
O Campo Elétrico (3)

Apesar de usarmos uma carga de teste
positiva para definirmos o campo elétrico
de um objeto carregado, esse campo
existe independentemente da carga
de teste.
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O Campo Elétrico (4)
1) Quando a carga criadora do campo for positiva,
o campo elétrico produzido será de afastamento,
como pode ser verificado pela colocação de cargas
de prova de sinais diferentes nos pontos P1 e P2.
2) Quando a carga criadora do campo for
negativa, o campo elétrico será sempre de
aproximação, como mostra o esquema.
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O Campo Elétrico (5)
+
-
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O Campo Elétrico (6)
Campo Elétrico de Várias Cargas
Puntiformes – Princípio da Superposição
 O vetor campo elétrico resultante ER, num
ponto P de uma região onde existem várias
cargas puntiformes, é dado pela soma vetorial
dos vetores originados por cada carga no
ponto
P.
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O Campo Elétrico (7)
Para acharmos o campo elétrico devido a um grupo de
cargas puntiformes, calculamos inicialmente os vetores do
campo elétrico de cada carga, no ponto P, e depois
somamos vetorialmente todos os vetores. Em outras
palavras, o campo elétrico total, devido a um grupo de
cargas, é igual à soma vetorial dos campos elétricos de
todas as cargas. Ou seja:
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Linhas de Campo Elétrico (1)

Michael Faraday foi quem introduziu a ideia
de campos elétricos, no século XIX.

Ele imaginou o espaço ao redor de um
campo carregado como se fosse preenchido
com linhas de força.

Apesar de não considerarmos estas linhas
como reais, elas fornecem uma boa forma
de visualizarmos padrões em campos
elétricos.
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Referências
MOSCA, G; TIPLER, P A. Física para Cientistas e
Engenheiros, V 2 Eletricidade e Magnetismo, Ótica,
6ª Ed. LTC, 2009.
 RESNICK, R; HALLIDAY, D; WALKER, J.
Fundamentos da Física, V 3, Eletromagnetismo, 8ª
Ed. LTC, 2009.

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