F3 Aula 4 Campo El Trico De Distribui Es Cont Nuas E Dipolo El Trico

Instituto Tecnológico do Sudoeste Paulista
Faculdade de Engenharia Elétrica – FEE
Bacharelado em Engenharia Elétrica

Aula 4

Eletrostática
Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de
Carga e Dipolo Elétrico
Física Geral e Experimental III
Prof. Ms. Alysson Cristiano Beneti
IPAUSSU-SP
2012

Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de Carga
São os campos elétricos produzidos por um objeto (não pontual).
Vejamos como calcular a distribuição de cargas em uma, duas e três dimensões: Distribuição de carga
Densidade linear de carga

Variável Unidade Expressão


Densidade superficial de carga  
Densidade volumétrica de carga  
Carga Pontual

Q

dQ
 C/m   
(L comprimento) dL dQ
2
 C/m   
(A Área) dA dQ
3
 C/m   
(V Volume) dV C
 Q n.e 

Exemplo:
1) Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica retangular de 20cm por 10cm, sabendo que temos
5.1014 elétrons extras na superfície.
2

0,1m

Área 0,2m.0,1m 0,02m
0,2m
dQ

(como a área e a carga são constantes) dA Q n.e  5.1014.(  1,6.10 19 )
 

A
A
0,02
C
  0,004 2 m Exemplo:
2) Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica esférica de uma esfera de 15cm de raio, sabendo que temos 800.1014 elétrons faltando na superfície.
2

2

3

Área da esfera 4. . R 4. .15 2,827.10 cm dQ 
(como a área e a carga são constantes) dA Q n.e  800.1014.1,6.10 19
 

A
A
2,827.103
C
 4,53 2
R=0,15m
cm

2

Campo Elétrico de Distribuições de
Contínuas de Cargas
O campo elétrico do lado de fora de uma casca esférica uniformemente carregada de raio R e carga total q aponta na direção radial e tem um módulo dado por:

1 q E
. 2
4. . 0 r

N
Unidade  
C
r  distância entre o centro da casca e o ponto no qual o campo E é medido
OBS:
a) a carga se comporta, para pontos externos, como se estivesse concentrada no centro da esfera.
b) O campo do lado de dentro de uma casca esférica uniformemente carregada é nulo (gaiola de Faraday)

Campo