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Campo elétrico

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>Modelo

ID:(814, 0)



Mecanismos

Definição


ID:(15780, 0)



Definição de campo elétrico vetorial

Imagem

Para medir a força de Coulomb, é necessário introduzir uma carga de teste no sistema. Se essa carga de teste for la carga de teste ($q$), pode-se estimar a força por unidade de carga que as cargas do sistema exercem sobre a carga de teste. A magnitude da força la força ($\vec{F}$) por unidade de carga la carga de teste ($q$) é chamada de campo elétrico o campo elétrico ($\vec{E}$) e é medida em Newtons (N) por Coulomb (C). O campo elétrico é medido assumindo que a carga de teste não perturba significativamente o sistema; em outras palavras, supõe-se que esta seja muito pequena. A definição do campo pode ser escrita como:

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$

ID:(15784, 0)



Definição de campo elétrico

Nota

No caso em que a geometria permita trabalhar de forma unidimensional, la força com massa constante ($F$) por la carga de teste ($q$) pode ser definido introduzindo o campo elétrico ($E$), o que é expresso como:

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$

ID:(15786, 0)



Campo elétrico de uma carga pontual

Citar

A magnitude de la força com massa constante ($F$) gerada entre duas cargas, representadas por la carga de teste ($q$) e la charge ($Q$), que estão a uma distância de la distância ($r$), é calculada utilizando la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$) e la constante dielétrica ($\epsilon$) da seguinte forma:

$ F =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ q Q }{ r ^2}$



Usando a definição do campo elétrico como

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$



obtém-se

$ E =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r ^2}$

ID:(790, 0)



Campo elétrico de distribuição de carga

Exercício

La força ($\vec{F}$) em la carga de teste ($q$) em la posição ($\vec{r}$) dependerá de o número de cobranças ($N$), indexado por $i$ e representado por la carga iônica i ($Q_i$) localizado em la posição de uma carga i ($\vec{u}_i$). Com os parâmetros la constante dielétrica ($\epsilon$) e la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), isso pode ser escrito da seguinte maneira:

$ \vec{F} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_i^N\displaystyle\frac{ q Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



Com a definição de o campo elétrico ($\vec{E}$) dada por

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$



segue que o campo elétrico de uma distribuição de cargas é

$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



A equação pode ser representada graficamente da seguinte forma:

ID:(11378, 0)



Modelo

Equação


ID:(15782, 0)



Campo elétrico

Descrição

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$E$
E
Campo elétrico
V/m
$\vec{E}$
&E
Campo elétrico
V/m
$q$
q
Carga de teste
C
$Q_i$
Q_i
Carga iônica i
C
$Q$
Q
Charge
C
$\epsilon$
epsilon
Constante dielétrica
-
$r$
r
Distância entre cargas
m
$\vec{F}$
&F
Força
N
$F$
F
Força com massa constante
N
$N$
N
Número de cobranças
-
$\vec{r}$
&r
Posição
m
$\vec{u}_i$
&u_i
Posição de uma carga i
m

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações

La força ($\vec{F}$) em la carga de teste ($q$) em la posição ($\vec{r}$) depender de o número de cobranças ($N$), indexado por $i$ e representado por la carga iônica i ($Q_i$) localizado em la posição de uma carga i ($\vec{u}_i$). Com os par metros la constante dielétrica ($\epsilon$) e la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), isso pode ser escrito da seguinte maneira:

$ \vec{F} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_i^N\displaystyle\frac{ q Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



Com a defini o de o campo elétrico ($\vec{E}$) dada por

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$



segue que o campo el trico de uma distribui o de cargas

$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$

(ID 3726)

A magnitude de la força com massa constante ($F$) gerada entre duas cargas, representadas por la carga de teste ($q$) e la charge ($Q$), que est o a uma dist ncia de la distância ($r$), calculada utilizando la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$) e la constante dielétrica ($\epsilon$) da seguinte forma:

$ F =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ q Q }{ r ^2}$



Usando a defini o do campo el trico como

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$



obt m-se

$ E =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r ^2}$

(ID 11379)


Exemplos


(ID 15780)

Para medir a for a de Coulomb, necess rio introduzir uma carga de teste no sistema. Se essa carga de teste for la carga de teste ($q$), pode-se estimar a for a por unidade de carga que as cargas do sistema exercem sobre a carga de teste. A magnitude da for a la força ($\vec{F}$) por unidade de carga la carga de teste ($q$) chamada de campo el trico o campo elétrico ($\vec{E}$) e medida em Newtons (N) por Coulomb (C). O campo el trico medido assumindo que a carga de teste n o perturba significativamente o sistema; em outras palavras, sup e-se que esta seja muito pequena. A defini o do campo pode ser escrita como:

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$

(ID 15784)

No caso em que a geometria permita trabalhar de forma unidimensional, la força com massa constante ($F$) por la carga de teste ($q$) pode ser definido introduzindo o campo elétrico ($E$), o que expresso como:

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$

(ID 15786)

A magnitude de la força com massa constante ($F$) gerada entre duas cargas, representadas por la carga de teste ($q$) e la charge ($Q$), que est o a uma dist ncia de la distância ($r$), calculada utilizando la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$) e la constante dielétrica ($\epsilon$) da seguinte forma:

$ F =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ q Q }{ r ^2}$



Usando a defini o do campo el trico como

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$



obt m-se

$ E =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r ^2}$

(ID 790)

La força ($\vec{F}$) em la carga de teste ($q$) em la posição ($\vec{r}$) depender de o número de cobranças ($N$), indexado por $i$ e representado por la carga iônica i ($Q_i$) localizado em la posição de uma carga i ($\vec{u}_i$). Com os par metros la constante dielétrica ($\epsilon$) e la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), isso pode ser escrito da seguinte maneira:

$ \vec{F} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_i^N\displaystyle\frac{ q Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



Com a defini o de o campo elétrico ($\vec{E}$) dada por

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$



segue que o campo el trico de uma distribui o de cargas

$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



A equa o pode ser representada graficamente da seguinte forma:

(ID 11378)


(ID 15782)

La força ($\vec{F}$) para la carga de teste ($q$) definido como o campo elétrico ($\vec{E}$), que expresso como:

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$

(ID 3724)

La força com massa constante ($F$) para la carga de teste ($q$) definido como o campo elétrico ($E$), que expresso como:

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$

(ID 15785)

Uma vez que o campo elétrico ($E$) conhecido, la força com massa constante ($F$), que atua sobre la carga ($q$), pode ser calculado usando:

$ F = q E $

(ID 3872)

Uma vez conhecido o campo elétrico ($\vec{E}$), la força ($\vec{F}$), que atua em la carga ($q$), pode ser calculado usando:

$ \vec{F} = q \vec{E} $

(ID 15811)

A magnitude de o campo elétrico ($E$) gerada por la charge ($Q$), que est o a uma dist ncia de la distância ($r$), calculada utilizando la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$) e la constante dielétrica ($\epsilon$) da seguinte forma:

$ E =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r ^2}$

(ID 11379)

O campo elétrico ($\vec{E}$) em la posição ($\vec{r}$) depender de o número de cobranças ($N$), indexado por $i$ e representado por la carga iônica i ($Q_i$) localizado em la posição de uma carga i ($\vec{u}_i$). Com os par metros la constante dielétrica ($\epsilon$) e la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), isso pode ser escrito da seguinte maneira:

$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$

(ID 3726)


ID:(814, 0)