O Campo Elétrico

Colégio Estadual Tulio de França – Ensino Fundamental, Médio, Normal e Profissional

Aluno: José Gabriel Huk do Nascimento nº 16

Professor: Jair Ribeiro Junior

Disciplina: Física

União da Vitória

2018

Introdução

O campo elétrico (E) é gerado por uma carga pontual.

O campo elétrico gerado por uma carga pontual positiva ele está saindo da carga positiva e tem a direção radial

Já na carga negativa as linhas da carga estão entrando na carga. A lei de Gauss ajuda a calcular o campo elétrico.

Lei de Gauss

Superfície Gaussiana: É uma superfície fechada, com qualquer formato que envolva as cargas do problema

Ex:

[pic 1] Nós temos nossa carga elétrica em rosa que é a Gaussiana, ela pode ter formato de cubo, esfera ou ela pode ter um formato abstrato.

[pic 2]Nessa situação nos temos duas cargas, uma positiva e outra negativa, e três superfícies fechadas; a superfície vermelha que esta envolvendo a carga positiva, a superfície azul que esta envolvendo a carga negativa e  a superfície rosa que não esta envolvendo nenhuma carga.

Na superfície vermelha, as linhas do campo elétrico estão saindo, como se as linhas estivessem tentando expandir o campo, então nesse caso como as linhas estão saindo nos iremos falar que essa superfície tem um fluxo elétrico positivo.

Na superfície azul as linhas do campo estão entrando como se tivessem comprimindo o mesmo neste caso vamos dizer que essa superfície tem um fluxo elétrico negativo.

Já na superfície rosa temos uma linha do lado esquerdo entrando, e uma linha do lado direito saindo, como o numero de linhas entrando é igual o numero de linhas que estão saindo nos vamos falar que esta superfície tem um fluxo elétrico neutro.

Então a lei de Gauss pode ser escrita da seguinte forma:

[pic 3]

Que vale aproximadamente:   [pic 4]

Para entendermos melhor, o primeiro termo  significa o fluxo elétrico sobre a superfície Gaussiana.[pic 5]

O segundo Termo Qint significa as cargas no interior da Gaussiana

E por ultimo temos a permissividade no vácuo [pic 6]

Em relação a lei de Gauss, nos temos algumas alterações, coisas que podemos modificar. Vamos ver como isso altera nosso resultado.

a primeira delas é em relação ao formato da gaussiana.

[pic 7] Como havia falado a gaussiana pode ter qualquer formato porem isso não muda nada pois, o fluxo elétrico não depende do formato da Gaussiana mas para calcular o campo elétrico o formato é bem importante. Mas aqui não!

Bom, o fluxo elétrico do cubo:  vai ser igual ao fluxo elétrico da esfera que vai ser igual ao fluxo elétrico dessa superfície abstrata isso então vai ser igual a carca interna divididos por zero.[pic 8]

A segunda alteração que podemos ver é em relação as cargas da gaussiana, pois, ate aqui vimos gaussianas que possuíam apenas uma carga no seu interior mas caso tenhamos três cargas no interior da gaussiana a equação sera:

 ou seja vai ser a soma das cargas sendo que aqui não estou colocando o modulo da carga pois se a carga for negativa ira aparecer o sinal de menos ali [pic 9]