Campo elétrico. Lei gaussiana

ETAPA 1 

Aula-tema: Campo Elétrico. Lei de Gauss. 

Essa atividade é importante para compreender a ação e a distância 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. 

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. 

PASSOS 

Passo 1 (Aluno) 

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais, ou sites da internet, notícias que envolvem 

explosões de fábricas que têm produtos que geram ou são a base de pó. 

“Uma explosão assustou os trabalhadores da fábrica de leite em pó da Brasil Foods (BRF) em Três de Maio, no Noroeste do Estado. O Corpo de Bombeiros da cidade foi chamado às 11h45min para prestar socorro no local. Segundo a corporação, a explosão ocorreu em uma torre de secagem da fábrica. Uma válvula teria rompido, causando a explosão através do contato com o oxigênio que teria entrado no compartimento. 

Mangueiras foram acopladas na instalação hidráulica da fábrica para o resfriamento da válvula. O caso não é considerado incêndio, já que não foi registrado fogo, apenas a explosão. A situação foi controlada no começo da tarde. Nenhum funcionário ficou ferido. A empresa não quis se pronunciar sobre o acidente.”

Passo 2 (Equipe) 

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 uma densidade volumétrica ρ . O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar. 

R: O campo elétrico aponta para o eixo do cilindro, ou seja, para o centro do cilindro, por ter carga negativa, e carga negativa tem características de atrair e carga positiva de repelir. 

Estando uma carga negativa isolada, neste caso dentro de um tubo de plástico eximindo seu contato com outros meios, suas linhas de campo estarão sempre apontadas para o seu eixo.

Passo 3 (Equipe) 

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 x 10-3 C/m3 (um valor típico).

 

R:

V=p×r2×h 

V=p×0,052×0,05 

V=3,927×10-4cm3 

OBS: Foi considerado para a altura o mesmo valor do raio, pois o valor do mesmo não foi mencionado no exercício. Quando aumento o raio da circunferência