Exemplo de campo elétrico

Campo elétrico: É o chamado espaço que forma um corpo eletricamente carregado.
Campo produzido por uma carga pontual: É o chamado espaço onde uma carga que pode ser imaginada concentrada em um ponto produz um campo elétrico.
Linhas de força: Eles são aquelas linhas traçadas em um campo elétrico de uma área eletricamente carregada de tal forma que são tangentes a ela em cada ponto. As seguintes propriedades das linhas de força devem ser destacadas:
Não há linha de força que comece ou termine no espaço ao redor das cargas.
Todas as linhas de força divergem radialmente das cargas positivas, enquanto convergem radialmente em direção às cargas negativas.
Linhas de força nunca se cruzam.
Intensidade do campo elétrico: É igual ao quociente de dividir a força (F) recebida pela carga de teste por seu valor (q₂), quando a carga de teste é colocada no ponto considerado.

F = N
o que₂= C
E = N / C
k = 9x10⁹ Nm²/ C²
r = m

E = F / q²= (k) q²/ r²

EXEMPLO DE PROBLEMA DE APLICAÇÃO:
Calcule a intensidade do campo elétrico de uma carga de teste 3x10^-8 C recebendo uma força de 7,2x1 0^-10 N.

E = F / q₂= 7,2x10^-10 N / 3x10^-8 C = 2,4 x 10^-2 N / C

Energia potencial elétrica: É chamado o trabalho necessário para mover uma carga de um ponto a outro dentro de um campo elétrico.
Potencial elétrico: É o trabalho realizado dentro de um campo elétrico para fazer com que as cargas elétricas passem pelo sistema.
Potencial em um ponto: É o trabalho fornecido na unidade de carga para trazê-la de um ponto de energia potencial zero até o ponto considerado. As unidades de potencial elétrico são: Volts (V).

W = J
V = V
q = C

V = W / q = q / r

EXEMPLO DE PROBLEMA DE APLICAÇÃO:

Calcule o trabalho fornecido com uma carga elétrica 3x10^-8 C que produz 2,4x10² V.
W = Vq = (2,6x10² V) (3x10-¹⁰ C) = 7,8x10^-8J
Conceito da diferença de potencial entre quaisquer dois pontos, produzida por uma carga pontual: É o trabalho fornecido para trazer a unidade de carga pontual de um ponto zero (a) para um segundo ponto considerado (b).

V = V
W = J
q = C

V_b-V_para= W_ab/ q

V = W / q

EXEMPLO DE PROBLEMA DE APLICAÇÃO:

Calcule a diferença potencial que é gerada entre uma carga pontual de 6,2x10^-9 C movendo-se com uma força de 67 N e a distância é de 2 cm.
Nesse tipo de problema você tem que calcular o trabalho.

W = Fd = (67 N) (0,02 m) = 1,34 J
A diferença de potencial é determinada levando-se em consideração que a carga parte de um ponto zero.

V = W / q = 1,34 J / 6,2x10^-9 C = 2,16x10⁸ V

Trabalho em campo elétrico: É a quantidade de energia potencial elétrica encontrada no campo elétrico.

W = J
V = V
q = C

W = q (V_b-V_para)
W = qV

EXEMPLO DE PROBLEMA DE APLICAÇÃO:

Calcule a carga que está localizada em um campo elétrico em que o trabalho é igual a 7,9 J e a diferença de potencial do ponto inicial de 2,4x1O⁸ V e o ponto final é 5,3x10⁸ V.

W = q (V_b-V_para)
q = W / (V_b-V_para) = 7,9 J / 5,3 x 10⁸ V-2.4x10⁸ V = 2,72x10^-8 C

Corrente elétrica: É o produto da diferença de potencial entre dois pontos de um condutor causada por um gerador do movimento de elétrons através de um condutor.
Corrente direta (cd): É a chamada corrente elétrica em que os elétrons circulam em uma direção (-) a (+), eles também têm intensidade constante e os exemplos mais comuns são: baterias e acumuladores.
Corrente alternada (ac): É a chamada corrente elétrica onde os elétrons mudam de sentido um certo número de vezes, além disso a intensidade não é constante e os exemplos mais comuns são geradores.
Intensidade de corrente elétrica: É a chamada carga elétrica que passa por cada seção do condutor em um segundo. Suas unidades são amperes (A).

l = A
q = C
t = s

l = q / t

EXEMPLO DE PROBLEMA DE APLICAÇÃO:
Calcule a intensidade da corrente elétrica que gera uma carga de 2,6x10^-8 C em um tempo de 25s.

l = q / t = 2,6x10^-8 C / 25 s = 1,04x10^-9 PARA

Voltagem: É a diferença de potencial que resulta do produto da resistência do circuito e da intensidade da corrente. Suas unidades são volts (V).

V = V
l = A
R = W

V = Rl

EXEMPLO DE PROBLEMA DE APLICAÇÃO:

Calcule a tensão gerada por um circuito elétrico que tem uma resistência de 8 Ohms e uma corrente de 12 A.

V = Rl = (8 O) (12 A) = 96 V

Resistência: É a oposição à passagem de uma corrente elétrica dentro de um sistema.
Unidades: Ohms (O).
R = O
V = V
l = A

R = V / l

EXEMPLO DE PROBLEMA DE APLICAÇÃO:
Calcule a resistência de um circuito que tem uma tensão de 48 V e uma carga de 12x10^-8 C em 3x10^-4 s.

l = q / t = 12x10^-8 C / 3x10^-4 s = 4x10^-4 PARA
R = V / l = 48 V / 4x10^-4 A = 12 Ohms