FÍSICA PROFESSOR: MARCO ANTONIO AULA:... CAMPO ELÉTRICO-2 3. CAMPO ELÉTRICO RESULTANTE (EM): Quando duas cargas geradoras Q1 e Q2, criam seus respectivos campos elétricos E1 e E2, a intensidade do campo elétrico resultante, dependerá dos campos elétricos E1 e E2. Observe os casos que se seguem: Se os campos estiverem no mesmo sentido, temos: 1. INTRODUÇÃO: Após analisarmos o vetor campo elétrico em um ponto P, observaremos a partir desta aula o vetor campo elétrico em uma carga puntiforme Q fixa, ou seja, analisaremos o campo elétrico da carga geradora. Se os campos estiverem em sentidos opostos, temos: 2. CAMPO ELÉTRICO DE UMA CARGA PUNTIFORME (Q) OU CARGA GERADORA. Considere uma carga geradora (Q), separada a uma distância (d) de uma carga de prova (q) situada em um ponto p. A intensidade do campo elétrico no ponto p criado pela carga puntiforme Q é definida da seguinte forma: Se os campos forem perpendiculares entre si, temos: 4. EXERCÍCIOS: A carga de prova q, como já vimos fica sujeita a uma força igual a . Da lei de Coulomb vem: Portanto: A partir da equação acima, podemos reafirmar que o campo elétrico não depende da carga de prova e sim da carga geradora e da distância que separa a carga Q da q, além da constante K que depende do meio que se encontra. Após verificarmos a intensidade do campo elétrico devemos analisar sua direção e sentido. Observe abaixo: Sua direção sempre é a mesma da força, enquanto o seu sentido iremos analisar os casos: Quando a carga Q > 0, ou seja, positiva o campo elétrico formado é de afastamento: 1. Determine a intensidade, a direção e o sentido do campo elétrico (E) gerado pela carga fixa (Q = +4μc) num ponto x do espaço, distante 3 cm desta (conforme a figura). k = 9 x 109 N. m2/C2 a) 4. 107 N/C; horizontal e afastamento. b) 4.107 N/C; horizontal e aproximação. 7 c) 2.10 N/C; vertical e aproximação. 7 d) 10 N/C; horizontal e aproximação. e) 2.107 N/C; horizontal e aproximação. 2. Determine a intensidade do vetor campo elétrico gerado pela carga Q = 2 μC num ponto P distante da carga de uma distância 30 cm igual a: 5 5 5 5 a) 2.10 N/C b) 3.10 N/C c) 4.10 N/C d) 5.10 N/C 3. O campo elétrico de uma carga puntiforme em repouso tem, nos pontos A e B, as direções e sentidos indicados pelas flechas na figura abaixo. O modulo do campo elétrico no ponto B vale 24 V/m. O modulo do campo elétrico no ponto P da figura vale, em volt por metro: a) 3 b) 4 c) 3√2 d) 6 e) 12 4. (UCSal-BA) Os pontos assinalados na figura abaixo estão igualmente espaçados: O vetor campo elétrico resultante, criado por Q e – 4Q, localizados nos pontos 7 e 4 indicados na figura, é nulo no ponto: Quando a carga Q < 0, ou seja, negativa o campo elétrico formado é de aproximação: a) 10 b) 8 c) 6 d) 5 e) 1 5. Sabendo-se que o vetor campo elétrico no ponto A e nulo, a relação entre d1 e d2 é: a) 4 b) 2 c) 1/2 d) 1/4 e) 1 6. (PUC-RS) Três cargas estão colocadas nos vértices de um triângulo eqüilátero, como mostra a figura: O vetor campo elétrico resultante criado pelas cargas no ponto P é mais bem representado por: a) b) c) d) e) 7. (UF-RN) Três cargas elétricas iguais (+q) estão colocadas em diferentes pontos de uma circunferência, conforme a figura. Sendo E o módulo do campo elétrico produzido por cada carga no centro C da circunferência, qual o módulo do campo elétrico resultante produzido pelas três cargas nesse centro? a) nulo b) E c) 2E d) 2E e) 3E 8. (AMAN-RJ) Nos vértices de um quadrado de 10 cm de lado colocam-se cargas de módulos iguais, conforme a figura. Sendo k = 9 x 109 N. m2. C–2, a intensidade do vetor campo elétrico resultante no ponto de encontro das diagonais, em V/m, vale: a) 3, 6 x 1012. q b) 5, 09 x 1012. q c) 1, 8 x 1012. q 8 d) 3, 6 x 10 . q e) zero 9. (PUCC) Duas cargas elétricas puntiformes Q 1 = 40 μC e Q2 = –60 μC estão fixas, separadas de 10 cm no vácuo. No ponto P, a 10 cm de Q2, conforme mostra a figura abaixo, o módulo do vetor campo elétrico, em unidade do Sistema 9 Internacional vale: Constante eletrostática igual a 9 x 10 2 2 N.m /C 11. Duas cargas elétricas puntiformes QA = + 2,0. 10–6 C e QB = –5,0. 10–6 C encontram-se no vácuo (k = 9. 109 N.m 2/C2) a uma distancia de 10 cm uma da outra, respectivamente, nos pontos A e B. No ponto médio do segmento AB, o vetor campo elétrico, relativo as cargas QA e QB: a) tem intensidade 9,0. 106 N/C e sentido de A para B. b) tem intensidade 9,0. 106 N/C e sentido de B para A. 7 c) tem intensidade 2,52. 10 N/C e sentido de A para B. 7 d) tem intensidade 2,52. 10 N/C e sentido de B para A. e) tem intensidade 1,08. 107 N/C e sentido de A para B. 12. (VUNESP) Na figura, o ponto P está eqüidistante das cargas fixas +Q e –Q. Qual dos vetores indica a direção e o sentido do campo elétrico em P, devido a essas cargas? a) b) c) d) e) 13. A figura representa uma carga elétrica pontual positiva no ponto P e o vetor campo elétrico no ponto 1 devido a essa carga. No ponto 2, a melhor representação para o vetor campo elétrico, devido a mesma carga em P, será: 14. Sobre o eixo x, em m, são fixadas duas cargas puntiformes Q1 = – 2 μC e Q2 = 8 μC, no pontos de abscissas 2 e 5, respectivamente, como mostra o esquema. A que distancia de Q1, o vetor campo elétrico, resultante da ação dessas duas cargas, tem intensidade nula? a) 3 m, a sua direita. b) 6 m, a sua direita. c) 3 m, a sua esquerda. a) zero 6 b) 9. 10 6 c) 45. 10 6 d) 54. 10 6 e) 63. 10 10. Na distribuição de cargas elétricas representada na figura, o ponto onde o campo elétrico e nulo fica: a) entre as cargas e no centro. b) entre as cargas e a 0,3 m de q. c) a 2 m de – 4q e a sua direita. d) a 1 m de q e a sua esquerda. e) a 4 m de q e a sua esquerda. d) 1 m, a sua esquerda. e) 6 m, a sua esquerda. 15. (CESGRANRIO) Duas cargas elétricas pontuais, de mesmo valor e com sinais opostos, se encontram em dois dos vértices de um triângulo eqüilátero. No ponto médio entre esses dois vértices, o módulo do campo elétrico resultante devido às duas cargas vale E. Qual o valor do módulo do campo elétrico no terceiro vértice do triângulo? a) E/2 b) E/3 c) E/4 d) E/6 e) E/8 GABARITO! 1.A 2.A 3.D 4.A 5.B 6.D 11.C 12.C 13.C 14.C 15.E 7.B 8.A 9.C 10.D