Campo Elétrico Lei de Gauss

Aula Tema: Campo Elétrico Lei de Gauss

Essa atividade é importante para compreender a ação e a distancia entre duas partículas sem haver uma ligação visível entre elas e entender os efeitos dessa partícula sujeita a uma força criada por um campo elétrico no espaço que as cerca.

PASSO 1

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais, ou sites da internet, notícias que envolvam explosões de fábricas que têm produtos que geram ou são a base de pó.

Relatório referente a pesquisa:

PASSO 2

Supor que o pó(produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e passando por um cano cilíndrico de plástico de raio R= 5,0 cm e que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas uniformemente com um densidade volumétrica Ρ. O campo elétrico aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justifique.

De acordo com as leis tanto físicas quanto químicas o Campo Elétrico E gerado por tais partículas imersas dentro do cano tende a apontar para longe do eixo do mesmo, pois, estando estas carregadas com partículas negativas faz com que os elétrons se despendam mais facilmente sendo atraído por qualquer outra partícula positiva próxima. Assim a tendência é ficar mais próxima das extremidades do cano como mostra os desenhos a seguir:

PASSO 3

Escrever uma expressão, utilizando a Lei de Gauss, para o módulo do campo elétrico no interior do cano em função da distância r do Eixo do cano. O valor de E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor máximo de E e a que distância do eixo do cano esse campo máximo ocorre para Ρ = 1,1 * 10-³ C/m³ (um valor típico)

Lei de Gauss: E * |A| * (cos a) = Q interna / Eo

A’ = 2 * π * r * h

(O campo elétrico é radial logo o ângulo E e A é 0°)

Q’ interna = Ρ * π * r² * h

Substituindo na fórmula principal temos:

E * |2 * π * r * h| * (cos 0º) = (Ρ * π * r² * h) / Eo

E * 2 * 1 = Ρ * r / Eo

E = Ρ * r / 2 * Eo

De acordo com os cálculos o valor de E varia linearmente de acordo com a distancia de r aumenta ou diminuí, sendo assim quando o valor de r aumenta percebemos que o valor de E também aumenta. Para isto seguem-se os cálculos a seguir para melhor entendimento:

Adotamos um valor r qualquer e substituímos na função:

Eo = 8,85 * 10-¹² C² / N * M²

Ρ = 1,1 * 10-³ C/m³

r= 1 * 10-² m

E = (1,1 * 10-3) * (1 * 10-²) / 2 * (8,85 * 10-¹²)

E