campo elétrico - Tolstenko

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F328 – Física Teórica III

Aula exploratória N-2

UNICAMP – IFGW – CPG sala 11

username@ifi.unicamp.br


Aviso Geral

• Alteração nas datas de testes.

• Os testes ocorrerão nas mesmas semanas em que estavam

presvitos

• Os testes serão realizados sempre no início de uma aula

exploratória.

• As turmas com aulas magnas nas quartas-feiras terão seus 3 testes

transferidos das quartas-feiras para as segunda-feiras das mesmas

semanas nas quais estavam previstos.

• Assim teremos

Turmas I,J, L e Q testes

Turmas B, G, K e N testes

noturno.

Turmas A,C,D e E testes

segunda–feira pela manhã.

segunda–feira no período

quarta–feira pela manhã.


O campo elétrico

O campo elétrico devido à distribuição de cargas q 1 , q 2 ,...,q n em

um dado ponto é dado porr

0



F

1

q

n

0 i

E rˆ

2 0i

q0

i 1 4

0

r0

i

q

Para medir o campo devido à distribuição 0

de cargas devemos medir

a força exercida por esse conjunto de cargas numa carga teste q 0 e

dividir pelo próprio valor da carga teste. Para que não haja

influência da carga teste sobre o conjunto inicial, definimos o

campo como


E


F

lim q

q

0

0

0

0


istribuição contínua de cargas


(r

)


r


r

P


dE( r,

r

)


r


E(

r )

dq )


r

( V , S ou L

onde

1

4

0

|


dE( r,

r


dq(

r


r r


r

uˆ(

r,

r )

| r

)

|

2


r


r

)


uˆ(

r,

|


r

)


Exercício - 01

“Relógio” de elétrons:

(a) Qual é o campo elétrico

E

(b) Qual é o campo elétrico

se retirarmos um elétron? E

no ponto O (centro do relógio)?

no ponto O (centro do relógio)


Exercício - 02

“Relógio” de Cargas Negativas:

Se o campo elétrico resultante no centro do relógio

simbolizasse o ponteiro das horas, que horas ele marcaria?


Exercício - 03

23-19P. Um elétron tem seu movimento restrito ao eixo central

de um anel de carga de raio R. Mostre que a força

eletrostática sobre o elétron pode fazer com que ele oscile

atravessando o centro do anel com uma freqüência angular

eq

4 mR 3

0

onde q é a carga do anel e m é a massa do elétron.


Exercício - 04

20P. Duas hastes plásticas curvas (ver figura do problema 23-

20P), uma com carga +q e a outra com carga –q, formam

um círculo de raio R em um plano xy. O eixo x passa pelos

seus pontos de contato, e a carga está distribuída

uniformemente das duas hastes.

Quais a intensidade, a direção e o sentido do campo

elétrico E produzido em P, o centro do círculo?


Exercício - 05

23P. Uma haste não-condutora de comprimento L possui uma carga –q

uniformemente distribuída ao longo do seu comprimento.

(a) Qual a densidade de carga linear da haste?

(b) Qual o campo elétrico no ponto P, a uma distância a da

extremidade da haste?

(c) Se P estivesse a uma distância muito grande da haste comparada

com L, a haste se pareceria com uma carga pontual. Mostre que

sua resposta ao item (b) se reduz ao campo elétrico de uma carga

pontual para a >> L.


Exercício - 06

25P. Uma haste não-condutora “semi-infinita” (ou seja, infinita apenas

em um sentido) possui densidade de carga linear uniforme .

Mostre que o campo elétrico no ponto P faz um ângulo de 45 o com

a haste e que este resultado independe da distância R. (Dica:

Encontre separadamente as componentes paralela e perpendicular

(à haste) do campo elétrico em P, e depois compare essas

componentes.)


Bom estudo!

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