Em nossa próxima aula passaremos a discutir sobre potencial elétrico. Começaremos pelo conceito de Energia Potencial Elétrica. Veremos que para fornecer energia potencial elétrica para uma carga negativa, devemos colocá-la numa região negativa, pois essa mesma região irá fazer com que essa carga realize trabalho. A expressão da variação da energia potencial igual ao trabalho negativo (usada em Física II) também funciona em eletricidade (ou o contrário - como mostra a figura).
O conceito de potencial elétrico (energia potencial pela carga):
V = U/q
Onde V é medido no SI em Volts (homenagem a Alessandro Volta).
Relacionando os dois conceitos e chegaremos numa importante expressão que nos mostra a importância da diferença de potencial na movimentação de carga (estamos no limite da eletrostática para a eletrodinâmica).
W = q (Vf - Vi)
Discutiremos a energia potencial elétrica para um par de cargas (Lembra que usamos U no lugar de Ep):
Mostraremos também como determinar o potencial elétrico de uma carga Pontual (no lugar de d usamos r):
Em nossa última aula falamos da analogia de campo elétrico e campo gravitacional:
Em nossa próxima aula estaremos discutindo o Campo de Cargas Puntiformes, Linhas de Campo e Lei de Gauss.
Na aula anterior foi apresentado uma analogia entre Campo Elétrico e Campo Gravitacional, chegamos a conclusão que E = F / q (utilizada quando temos a carga de prova). Foi feita uma longa explicação sobre o vetor Campo Elétrico e concluímos que campo gerado por carga positiva é de afastamento e campo gerado por carga negativa é de aproximação, em termos de linhas de campo, temos:
O cálculo do campo elétrico de cargas puntiformes:
LEI DE GAUSS
As linhas de campo proposta pelo inglês M. Faraday serviram de apoio para o modelo que temos hoje. Introduziremos o conceito de um vetor área, vetor este que sempre aponta para fora da superfície em estudo. O vetor área existe exatamente para interpretarmos o sentido das linhas e definir se elas vem de cargas positivas ou negativas.
Michael Faraday
Logo temos a Lei de Gauss, utilizando o conceito de fluxo do campo elétrico:
Podemos demonstrar que a Lei de Coulomb está contida na Lei de Gauss, enfatizando a grande importância dessa lei.
Mais um exercício clássico será apresentado na aula e a resolução dele você pode acompanhar abaixo:
Discutiremos a Lei de Coulomb, onde a Força eletrostática depende da carga que os corpos possuem (diretamente proporcional). A força eletrostática também depende da distância entre os corpo (inversamente proporcional). E por último depende do meio material, representado pela constante eletrostática.
Resolveremos alguns exercícios, onde se destaca nosso primeiro problema clássico. Encontrar a posição para uma terceira carga anular sua força resultante mediante a outras duas cargas.
Campo Elétrico
Para entendermos o Campo Elétrico é interessante realizar uma analogia com o Campo Gravitacional. Ao fazermos isso, podemos comparar as expressões P = m . g e F = q. E. Onde, P é Peso, m é a massa e g é a aceleração da gravidade. F é a força eletrostática, q é a carga de prova e E é o campo elétrico. Em aula veremos que o campo gerado por carga positiva é de afastamento e campo gerado por carga negativa é de aproximação, em termos de linhas de campo, temos:
Em nossa primeira aula iniciaremos com a apresentação dos critérios de avaliação e do conteúdo a ser ministrado nesse semestre. Após isso iniciaremos uma introdução histórica da eletricidade.
Iniciaremos o estudo da estrutura da matéria e da carga elétrica. Mostraremos o processo de quantização da carga.
Caros alunos começaremos nesta sexta mais um curso de Princípios de Eletricidade (Física III), neste blog vocês encontrarão todas as informações necessárias para um bom desempenho no curso.
Começamos com os critérios de avaliação:
1º Bimestre
Prova Individual - 7,0 Pontos
Iniciação Tecnológica: Robô Gladiador - 2,0 Pontos
Laboratório: 1,0 Ponto
Extras: Robô e Exercícios
2º Bimestre
Prova Individual - 7,0 Pontos
Iniciação Tecnológica: Catapulta com Acionamento Elétrico - 2,0 Pontos