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Biblioteca de Física
Curso: Biblioteca de Física > Unidade 11
Lição 2: Campo elétrico- Definição de campo elétrico
- Direção do campo elétrico
- Valor do campo elétrico criado por uma carga
- Campo elétrico resultante de múltiplas cargas em 1D
- Campo elétrico resultante de multiplas cargas em 2D
- Campo elétrico
- Prova: Campo de uma placa infinita (parte 1)
- Prova: Campo de uma placa infinita (parte 2)
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Campo elétrico resultante de múltiplas cargas em 1D
Neste vídeo David resolve um exemplo para encontrar o campo elétrico resultante criado por múltiplas cargas num ponto entre elas. Versão original criada por David SantoPietro.
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Transcrição de vídeo
RKA8JV - Temos duas cargas pontuais, uma de 8 nC positiva e outra de 8 nC negativa. A separação entre as cargas é de 6 m. A pergunta é: qual é o vetor campo elétrico resultante no ponto intermediário entre estas duas cargas? O aluno, inicialmente, poderia pensar que, sendo esta carga negativa e esta carga positiva, neste ponto médio, uma iria contribuir com
o negativo outra com o positivo e seria zero. Não é bem assim, nós estamos fazendo
uma soma vetorial, e não uma soma escalar. O vetor campo elétrico aponta
do positivo para o negativo, portanto, o vetor campo elétrico que
parte desta carga, aqui deste ponto, será um vetor desse tipo. Vamos chamar isto de carga 1, ou seja, este é o vetor campo elétrico 1. Agora, o vetor campo elétrico 2
tem o sentido para a carga negativa. O vetor campo elétrico aponta para a carga negativa,
portanto, este é o vetor campo elétrico 2. Então, a soma vetorial nós já sabemos que vai ser
para a direita e vai ser a soma destes 2 vetores. Este vai ser o vetor resultante. E como é que nós podemos calcular
qual é o módulo desse vetor resultante? O vetor resultante vai ser a soma dos 2 vetores. Vamos calcular apenas o módulo,
pois já sabemos a direção e o sentido. Vai ser o módulo do vetor 1,
mais o módulo do vetor campo elétrico 2, que vai ser dado por KQ/r², no caso aqui é 1, mais KQ₂/r². Este "r" é igual, pois, aqui temos 3 m e aqui nós temos também 3 m, uma vez que ele colocou até a metade. Portanto nós temos 9 vezes 10⁹ Nm²/C² vezes a carga 1, 8 vezes 10⁻⁹ C sobre a distância ao quadrado,
que no caso é 3 m², mais 9 vezes 10⁹ Nm²/C²
vezes 8 vezes 10⁻⁹ C/3 m². Então, aqui temos, 3² é 9,
vamos simplificar com este 9. Nós temos, 10⁹ com 10⁻⁹, dá 10⁰, que é 1, ou seja, esse simplifica, metro quadrado simplifica com metro quadrado, e temos coulomb que simplifica com quadrado. A mesma coisa vai acontecer deste lado,
pois elas são idênticas, então, você tem todas essas simplificações
que fizemos na primeira parcela, ou seja, vamos ter no final,
8 N/C + 8 N/C que será 16 N/C. Ou seja, o módulo do vetor resultante será
16 N/C na direção e sentido para a direita. Se esta carga, por exemplo, fosse positiva, a coisa seria totalmente diferente. Sendo esta carga positiva, este vetor E₂
iria apontar para a esquerda, pois o vetor campo elétrico é radial
e para fora da carga positiva, então, teríamos um vetor E₁
somado com um vetor E₂, de mesmo módulo e sentidos opostos. Então, neste segundo caso, o módulo
do vetor resultante seria igual a zero.