FUNDAMENTOS DE FÃSICA III - Departamento de FÃsica - UFMG

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Figura 2.5: Esferas condutoras suspensas.ATIVIDADE 2.3Suponha que o gráfico da figura 2.6 corresponda a duas bolas de beisebol com massas0,142 kg e cargas positivas iguais. Para cada bola determine o número de elétrons quefaltam e estime a fração destes elétrons faltantes em relação ao número de cargaspositivas.Figura 2.6- Gráfico de F F versus r .2.3 A LEI DE COULOMB EM UM DIELÉTRICOSuponhamos agora, que duas cargas Q1e Q2fossem colocadas no interior deum material dielétrico qualquer. A experiência nos mostra que, nesse caso, a interaçãoentre as cargas sofre uma redução, cuja intensidade depende do meio.meio. Assim:O fator de redução é denotado por ké chamado de constante dielétrica do47
F14πk εQQ1 2=20 rrˆ.(2.5)Uma maneira de compreender esse fato é considerando uma situação simples.Sejam duas placas condutoras situadas no vácuo, carregadas eletricamente comcargas iguais mas de sinais contrários, conforme mostra a figura 2.7.Figura 2.7: Carga entre placas condutoras.Colocando-se uma carga q entre as placas, uma força F r atua sobre essa cargadevido às cargas nas placas.Se essas placas forem preenchidas por um dielétrico, já sabemos que odielétrico ficará polarizado, como discutimos anteriormente: as cargas queaparecem na superfície do dielétrico são denominadas cargas de polarização.Figura 2.8: Polarização de um dielétrico entre placas carregadasNa Figura 2.8 é fácil perceber que o efeito líquido dessa polarização seráneutralizar parcialmente as cargas das duas placas e portanto a força original (novácuo)Fovai diminuir. O grau de polarização do meio vai nos dizer quantitativamenteo tamanho dessa diminução. A Tabela 2.1 mostra os valores da constante dielétrica dealguns materiais.48
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