cópia_acetatos

Interacções (Forças) Fundamentais da Natureza:
- Gravítica (massa gravítica)
- Electromagnética (carga eléctrica)
- Fraca (leptões: electrões, neutrinos e anti-partículas)
- Forte (quarks e anti-quarks, hadrões)
Interacção Electromagnética -> Electromagnetismo
(estudo das interacções eléctricas e magnéticas,
inúmeras aplicações: química, telecomunicações,
óptica, sistema nervoso, etc.)
Partículas envolvida nestes fenómenos:
- partículas que possuem carga eléctrica (aqui iremos falar sobretudo
de electrões ou da falta deles)
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Electrostática
estudo das interacções entre cargas eléctricas em repouso
Carga eléctrica é uma propriedade dos corpos (assim como a massa)
Carga eléctrica é quantizada
Carga eléctrica obedece a um princípio de conservação
Carga eléctrica cria campo eléctrico no espaço à sua volta
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As interacção electrostática entre 2 cargas pontuais é descrita pela
lei de Coulomb [Charles Augustin Coulomb (1736-1806)]:
&
q1q2
1
ˆ
F12 = 4πε
r
12
2
0
r12
r12
r̂12
1
4πε 0
r12
≅
9 N .m 2
9 × 10 C 2
Analogia com a interacção gravítica
Qual será a carga eléctrica da Terra?
G=
3ª lei de Newton:
−11 N .m 2
6,67259 × 10
kg 2
&
&
F12 = − F21
Campo Eléctrico
Uma carga q colocada num ponto do espaço onde existe um
campo eléctrico E fica sujeita a uma força F :
&
&
F =q E
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Uma carga q gera no espaço vizinho
um campo eléctrico E :
&
q
1
E = 4πε 2 rˆ
0
r
Princípio da Sobreposição:
Exemplo, probl. 22.4 (pág. 10)
&
&
E = ∑ Ei
i
&
&
&
F = ∑ Fi = q ∑ Ei
i
i
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Linhas de Força ou linhas de Campo:
- forma de representar (e visualizar) grafica/ E
- E é tangente em cada ponto à linha de campo
- começam numa carga + e terminam numa carga –
- a densidade de linhas é proporcional à intensidade de E
- descreve a trajectória a percorrer por uma carga eléctrica
colocada nesse campo (o sentido depende do sinal da carga)
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Distribuições de cargas
se para além de cargas pontuais houverem distribuições de cargas
lineares, λ, superficiais, σ, e volumétricas, ρ:
&
 qi
λdl
σdS
ρdV
1
ˆ
ˆ
ˆ
E = 4πε ∑ 2 ri + ∫l 2 r + ∫S 2 r + ∫V 2
0
r
r
r
 i ri

rˆ 

Exemplo, probl. 22.10 (pág. 18)
Anel uniformemente carregado
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