CAMPO ELÉTRICO

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA
ELETRICIDADE E MAGNESTISMO - ET72F
Profª Elisabete N Moraes
CAMPO ELÉTRICO
Campo Elétrico

Conceito físico empregado na análise da interação
elétrica entre cargas eletricamente carregadas.

Região na qual os efeitos elétricos são percebidos.

F
i)
+
+
q
F elétrica determinada pela
Lei de Coulomb.
Q carga fonte
q carga de prova
Q
ii) q’ é sucessivamente reduzida até que sua dimensão seja
desprezível em relação ao sistema
analisado.

F
+
+
2
q
Q
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Campo Elétrico
iii) q’ é sucessivamente reduzida até que sua dimensão seja
desprezível em relação ao sistema analisado.
P
+
A carga Q produz ou cria não só no ponto P,
mas ao seu redor um campo elétrico que
exerce uma força sobre qualquer carga q’
colocada nesta região.
+
Q
q
+
3
+

F

E

 F
E=
q
Q
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Campo Elétrico

Diz-se que existe um campo elétrico num dado ponto, se
uma força de origem elétrica atuar sobre um corpo
carregado, colocado nesse ponto.

E= campo elétrico (N/C)
 F
F=força elétrica (N)
E=
q
q=carga elétrica (C)

O campo elétrico depende da carga geradora (Q) e não
da carga que sofre a ação desse corpo, pois a variação do
valor de q, implica em
 uma variação de F de forma a
F
manter a relação
= constante .
q
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Em situações em que a carga de prova (q’) possa
modificar a distribuição das cargas da carga fonte (Q),
como em corpos condutores, em que as cargas movemse, uma definição mais rigorosa é empregada:


F
E = lim
q →0 q
Exemplo: Qual é o módulo do campo elétrico a 30cm de
uma carga Q=4nC? (R:400N/C)


KQq
F = 2
d
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e
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E =
-
F
q
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Módulo, direção e sentido do campo elétrico

Módulo do vetor campo elétrico
Q
q
+

E
+

F
E =
F
q
∴F = Eq
KQq
F = 2
d
d
KQ
KQq
F =F
E = 2
= Eq
2
d
d
 Direção do vetor: é a direção da reta suporte que passa pela
carga geradora do campo e no ponto ‘P’ considerado.
P1
P2
radial
P3
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Módulo, direção e sentido do campo elétrico
Sentido


Carga positiva

Carga negativa
Divergente
Convergente
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Campo Elétrico Resultante
Se várias cargas puntiformes, forem colocadas distantes de um
ponto P, cada uma delas exercerá uma força resultante sobre a
carga de prova colocada nesse ponto.
Portanto, sobre essa carga, o campo elétrico resultante é a soma
vetorial dos campos elétricos individuais no ponto P
considerado:
E = E1 + E 2 +  + E n
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Quadro resumo
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Linhas de Força (Campo)


Conceito introduzido por Michael Faraday para auxiliar a
visualizar os campos elétricos ( e magnéticos).
Uma linha de força é uma linha imaginária tangente ao vetor
campo em cada ponto.
Características:
 Duas linhas de força nunca se cruzam.
 Em um corpo carregado e em equilíbrio, as linhas de força são
perpendiculares à superfície do corpo.
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Configurações
Cargas isoladas
Cargas mesmo sinal
Cargas sinal contrário
- dipólo elétrico
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Lei de Gauss
Vamos supor que temos um conjunto de cargas positivas e negativas, que estabelecem
um campo elétrico E numa certa região do espaço. Imaginemos uma superfície fechada
dentro desse espaço, chamada superfície gaussiana, que pode envolver ou não alguma
das cargas elétricas. A Lei de Gauss, relaciona o fluxo total (ΦE) que atravessa essa
superfície com a carga total q envolvida por ela, provenientes das cargas elétricas.
Superfície
esférica
q
q
r2
E=K
dS
K=
1
4πε
+
∫ E ⋅ dS =
S
EA =
12
Área da superfície
2
da esferaA = 4πr
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q
ε0
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1
ε
q (dentro de S )
vácuo/ar
ε 0 = 8,854.10 −12 F / m
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