O campo elétrico é o campo de força provocado pela ação de cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistemas delas. Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas e provocam forças elétricas. A fórmula para se calcular a intensidade de um campo elétrico (E) é dada pela relação entre a força elétrica (F) e a carga de prova (q):
E as unidades de campo elétrico se dão em:  Vale notar que um campo elétrico só pode ser detectado a partir da interação do mesmo com uma carga de prova. Caso não haja interação com a carga, podemos dizer que o campo não existe naquele local. Quando o campo elétrico é criado em uma carga positiva ele, por convenção, terá um sentido de afastamento. Quando o campo elétrico é criado em uma carga negativa ele, por convenção, terá um sentido de aproximação. Continua após a publicidade Avalie seus conhecimentos por meio desta lista de exercícios sobre campo elétrico, uma grandeza física que sempre aparece ao redor de um corpo carregado eletricamente. Publicado por: Pâmella Raphaella Melo Analise as alternativas abaixo referentes às unidades de medida estudadas em eletrostática: I. A unidade de medida da carga elétrica é metros por segundo. II. A unidade de medida do campo elétrico é Newton por Coulomb. III. A unidade de medida da força elétrica é Newton. IV. A unidade de medida da constante eletrostática do meio é representada por \({\left(N\cdot m\right)^2/C}^2\) . Qual alternativa está correta? A) II, III e IV. B) I, III e IV. C) I, II e III D) Todas estão corretas. E) Todas estão incorretas. Qual o valor da intensidade do campo elétrico no vácuo, a 13 cm de uma carga elétrica de 2,6 n C? A) \(1,3846\cdot{10}^9\ N/C\) B) \(1,3846\cdot{10}^3\ N/C\) C) \(1,3846\cdot{10}^{10}\ N/C\) D) \({1,3846\cdot10}^{11}\ N/C\) E) \(1,3846\cdot{10}^2\ N/C\) Uma carga elétrica pontual de valor-24 μC é posta em determinado lugar no vácuo, estando sujeita a uma força elétrica de valor 360 N . Considerando isso, encontre o módulo do campo elétrico dessa carga nesse lugar. A) \(1,5\cdot{10}^5\ N/C\) B) \(1,5\cdot{10}^6\ N/C\) C) \(1,5\cdot{10}^7\ N/C\) D) \(1,5\cdot{10}^8\ N/C\) E) \(1,5\cdot{10}^9\ N/C\) Duas cargas elétricas são separadas a uma distância de 300 cm no vácuo. Encontre o valor da força elétrica entre elas e o campo elétrico da carga de menor valor, sabendo que suas cargas são 3,2C e 5,6 C . \(A) 5,6\cdot{10}^9\ N; 5,6\cdot{10}^{9\ }N/C.\) \(B) 5,6\cdot{10}^9\ N; 17,92\cdot{10}^{9\ }N/C.\) \(C) 17,92\cdot{10}^9\ N; 17,92\cdot{10}^{9\ }N/C.\) \(D) 0\ N; 0\ N/C.\) \(E)\ 17,92\cdot{10}^9\ N; 5,6\cdot{10}^{9\ }N/C.\) Determine a intensidade do campo elétrico no vácuo de uma carga elétrica de 12 mC a 2,5 metros. A) \(1,728\cdot{10}^7\ N/C\) B) \(1,425\cdot{10}^{-6}\ N/C\) C) \(1,923\cdot{10}^{-3}\ N/C\) D) \(1,631\cdot{10}^{10}\ N/C\ \) E) \(1,3728\cdot{10}^8\ N/C\) Uma carga elétrica de valor A produz um campo elétrico de 2500 N/C e possui uma força elétrica atrativa de 100 N com outra carga de valor B, que é o dobro de A. Considerando isso, determine o valor da carga Q e da carga q. A) 0,03 C e 0,06 C B) 0,05 C e 0,1 C C) 0,04 C e 0,08 C D) 0,01 C e 0,02 C E) 0,02 C e 0,04 C A uma distância de 50 metros, temos o campo elétrico produzido por uma carga Q, cujo valor é de 12 C. Sabendo que aconstante eletrostática do vácuo vale 9 ∙109 N ∙ m2 / C2 , encontre o valor desse campo elétrico. A) \(4,32\cdot{10}^9\ N/C\) B) \(2,16\cdot{10}^{11\ }N/C\) C) \(0\ N/C\) D) \(2,16\cdot{10}^9\ N/C\) E) \(4,32\cdot{10}^7\ N/C\) De acordo com seus estudos a respeito do campo elétrico, alguma(s) das fórmulas abaixo não serve(m) para calculá-lo. I. \(E=k\cdot\frac{Q}{d^2}\) II. \(E=q\cdot V\) III. \(E=\frac{F}{q}\) Qual alternativa está correta? A) I e II. B) I e III. C) II e III. D) Todas estão corretas. E) Todas estão incorretas. (Uece) Considere o campo elétrico gerado por duas cargas elétricas puntiformes, de valores iguais e sinais contrários, separadas por uma distância d. Sobre esse vetor campo elétrico nos pontos equidistantes das cargas, é correto afirmar que A) tem a direção perpendicular à linha que une as duas cargas e o mesmo sentido em todos esses pontos. B) tem a mesma direção da linha que une as duas cargas, mas varia de sentido para cada ponto analisado. C) tem a direção perpendicular à linha que une as duas cargas, mas varia de sentido para cada ponto analisado. D) tem a mesma direção da linha que une as duas cargas e o mesmo sentido em todos esses pontos. (Unesp) Modelos elétricos são frequentemente utilizados para explicar a transmissão de informações em diversos sistemas do corpo humano. O sistema nervoso, por exemplo, é composto por neurônios (figura 1), células delimitadas por uma fina membrana lipoproteica que separa o meio intracelular do meio extracelular. A parte interna da membrana é negativamente carregada e a parte externa possui carga positiva (figura 2), de maneira análoga ao que ocorre nas placas de um capacitor. A figura 3 representa um fragmento ampliado dessa membrana, de espessura d, que está sob ação de um campo elétrico uniforme, representado na figura por suas linhas de força paralelas entre si e orientadas para cima. A diferença de potencial entre o meio intracelular e o extracelular é V. Considerando a carga elétrica elementar como e, o íon de potássio K+, indicado na figura 3, sob ação desse campo elétrico, ficaria sujeito a uma força elétrica cujo módulo pode ser escrito por: A) \(e\cdot V\cdot d\) B) \(\frac{e\ \cdot\ d}{V}\) C) \(\frac{V\ \cdot\ d}{e}\) D) \(\frac{e}{V\ \cdot\ d}\) E) \(\frac{e\ \cdot\ V}{d}\) (Uece) Precipitador eletrostático é um equipamento que pode ser utilizado para remoção de pequenas partículas presentes nos gases de exaustão em chaminés industriais. O princípio básico de funcionamento do equipamento é a ionização dessas partículas, seguida de remoção pelo uso de um campo elétrico na região de passagem delas. Suponha que uma delas tenha massa m, adquira uma carga de valor q e fique submetida a um campo elétrico de módulo E. A força elétrica sobre essa partícula é dada por: A) \(m\cdot q\cdot E\) B) \(m\cdot E/q\cdot b\) C) \(q/E\) D) \(q\cdot E\) (FEI SP) A intensidade do vetor campo elétrico num ponto P é 6∙105 N/C . Uma carga puntiforme q=3∙10-6 C colocada em P ficará sujeita a uma força elétrica cuja intensidade: A) para o cálculo, necessita da constante do meio em que a carga se encontra. B) para o cálculo, necessidade da distância. C) vale2 N . D) vale 2∙10-11 N . E) vale 1,8 N . respostas Alternativa A I. A unidade de medida da carga elétrica é metros por segundo. (Falso) A unidade de medida da carga elétrica é Coulomb. II. A unidade de medida do campo elétrico é Newton por Coulomb. (Verdadeiro) III. A unidade de medida da força elétrica é Newton. (Verdadeiro) IV. A unidade de medida da constante eletrostática do meio é representada por \({\left(N\cdot m\right)^2/C}^2\) . (Verdadeiro) Voltar a questão Alternativa B Para encontrarmos o valor do campo elétrico, usaremos a sua fórmula: \(E=k\cdot\frac{Q}{d^2}\) Primeiramente, converteremos a distância de centímetros para metros, em que 13 cm=0,13 m , e lembrando que k é a constante eletrostática do meio. Como estamos trabalhando com uma carga no vácuo, o k vale 9∙109 N∙m2/C2 , então: \(E=9\cdot{10}^9\cdot\frac{2,6\ n}{{0,13}^2}\) Como o n significa nano, cujo valor é de 10-9 , temos: \(E=9\cdot{10}^9\cdot\frac{2,6\cdot{10}^{-9}}{{0,13}^2}\) \(E=9\cdot{10}^9\cdot\frac{2,6\cdot{10}^{-9}}{0,0169}\) \(E=\frac{9\cdot2,6\cdot{10}^{9-9}}{0,0169}\) \(E=\frac{23,4\cdot{10}^0}{0,0169}\) \(E=\frac{23,4\cdot1}{0,0169}\) \(E\approx1384,6\) \(E\approx1,3846\cdot{10}^3\ N/C\) Voltar a questão Alternativa C Para encontrarmos o valor desse campo elétrico, é necessário utilizarmos a fórmula que o relaciona à carga elétrica e à força elétrica: \(F=\left|q\right|\cdot E\) \(360=\left|-24\ \mu\right|\cdot E\) Como o μ significa micro, cujo valor é de 10-6 , então: \(360=\left|-24\cdot{10}^{-6}\right|\cdot E\) \(360=24\cdot{10}^{-6}\cdot E\) \(E=\frac{360}{24\cdot{10}^{-6}}\) \(E=\frac{15}{{10}^{-6}}\) \(E=15\cdot{10}^6\) \(E=1,5\cdot{10}^1\cdot{10}^6\) \(E=1,5\cdot{10}^{1+6}\) \(E=1,5\cdot{10}^7\ N/C\) Voltar a questão Alternativa E Encontraremos o valor da força elétrica entre as cargas elétricas com base na lei de Coulomb: \(F=k\frac{Q_1\cdot Q_2}{d^2}\) Convertendo a distância de centímetros para metros, 300 cm=3 m , então: \(F=9\cdot{10}^9\cdot\frac{3,2\cdot5,6}{3^2}\) \(F=\frac{9\cdot{10}^9\cdot17,92}{9}\) \(F=17,92\cdot{10}^9\ N\) Já o campo elétrico podemos encontrar pela fórmula que o relaciona à força e à carga elétrica: \(F=\left|q\right|\cdot E\) \(17,92\cdot{10}^9=\left|3,2\right|\cdot E\) \(17,92\cdot{10}^9=3,2\cdot E\) \(\frac{17,92\cdot{10}^9}{3,2}=E\) \(5,6\cdot{10}^9 N/C=E \) Voltar a questão Alternativa A Determinaremos o valor do campo elétrico por sua fórmula: \(E=k\cdot\frac{Q}{d^2}\) \(E=9\cdot{10}^9\cdot\frac{12\ m}{{2,5}^2}\) Como o m significa mili, cujo valor é de 10-3 , então: \(E=9\cdot{10}^9\cdot\frac{12\cdot{10}^{-3}}{{2,5}^2}\) \(E=\frac{108\cdot{10}^{9-3}}{6,25}\) \(E=17,28\cdot{10}^6\ \) \(E=1,728\cdot{10}^1\cdot{10}^6\ \) \(E=1,728\cdot{10}^{6+1}\ \) \(E=1,728\cdot{10}^7\ N/C\ \) Voltar a questão Alternativa C Primeiramente encontraremos o valor da carga A, já que nos foi dada as informações sobre seu campo elétrico e força elétrica, então utilizaremos a fórmula que envolva isso: \(F=\left|q\right|\cdot E\) \(100=\left|A\right|\cdot2500\) \(A=\frac{100}{2500}\) \(A=0,04\ C\) A primeira carga tem valor de 0,04 C , já a segunda carga possui valor B, que é o dobro do valor de A, então: \(B=2\cdot A\) \(B=2\cdot0,04\) \(B=0,08\ C\) Voltar a questão Alternativa E Utilizando a fórmula do campo elétrico, obtemos: \(E=k\cdot\frac{Q}{d^2}\) \(E=9\cdot{10}^9\cdot\frac{12}{{50}^2}\) \(E=9\cdot{10}^9\cdot\frac{12}{2500}\) \(E=9\cdot{10}^9\cdot0,0048\) \(E={10}^9\cdot0,0432\) \(E={10}^9\cdot4,32\cdot{10}^{-2}\) \(E=4,32\cdot{10}^{-2+9}\) \(E=4,32\cdot{10}^7N/C\) Voltar a questão Alternativa B I. \(E=k\cdot\frac{Q}{d^2}\) (Verdadeira) II. \(E=q\cdot V \) (Falsa) Essa fórmula, na verdade, é \(E_P=q\cdot V\) , usada para calcular a energia potencial elétrica. III. \(E=\frac{F}{q}\) (Verdadeira) Voltar a questão Alternativa D De acordo com os estudos a respeito do vetor campo elétrico, sabemos que, nos pontos equidistantes das cargas, ele tem a mesma direção da linha que une as duas cargas elétricas e o mesmo sentido em todos esses pontos, já que o vetor campo elétrico tangencia as linhas de força em cada um desses pontos. Voltar a questão Alternativa D Para encontrarmos a fórmula da força elétrica para esse caso, precisamos partir da fórmula que envolve a diferença de potencial e o campo elétrico: \(V=E\ \cdot\ d\) Sabendo que o campo elétrico está relacionado com a força elétrica e a carga elétrica pela fórmula \(E=\frac{F}{q}\) E substituindo essa fórmula no lugar do campo elétrico na primeira fórmula, obtemos: \(V=\frac{F}{q}\ \cdot\ d\) Isolando a força elétrica, temos: \(F=\frac{q\cdot V}{d}\) Sabendo que q pode ser encontrado pela fórmula q=n∙e , em que n corresponde a um íon de potássio, a carga q é igual à carga elementar e: \(F=\frac{e\cdot V}{d}\) Voltar a questão Alternativa D Para encontrarmos a força elétrica, utilizaremos a fórmula que a relaciona ao campo elétrico e à carga elétrica, sendo: \(F=q\cdot E\) Voltar a questão Alternativa E Para encontrarmos a força elétrica, usaremos a fórmula que a relaciona ao campo elétrico e à carga elétrica, sendo: \(F=q\cdot E\) \(F=3\cdot{10}^{-6}\cdot6\cdot{10}^5\) \(F=18\cdot{10}^{-6+5}\) \(F=18\cdot{10}^{-1}\) \(F=1,8\ N\) Voltar a questão Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas Assista às nossas videoaulas Qual é a relação entre o sentido do campo elétrico é o sentido da força elétrica em uma carga de prova positiva?Os vetores força (F) e campo elétrico (E) possuem a mesma direção, mas sentidos opostos quando a carga de prova tem sinal negativo (q<0). Os vetores (F) e (E) têm direção e sentido iguais quando a carga de prova é positiva (q>0), apresentando, dessa maneira um campo elétrico uniforme.
Qual a relação entre o campo elétrico é força elétrica?Campo elétrico é definido como a força elétrica por unidade de carga. A direção do campo elétrico define a direção da força elétrica que surge entre duas cargas.
Como se relacionam a direção é o sentido dos vetores de campo elétrico?A força elétrica e o vetor campo elétrico possuem mesma direção. Entretanto, convencionamos que terão mesmo sentido quando a carga de prova for positiva, e sentido contrário quando a carga de prova for negativa.
Qual o sentido da força elétrica?A orientação da força elétrica é a seguinte: Direção: paralela à reta imaginária que liga as cargas elétricas. Sentido: atrativo se as cargas tiverem mesmo sinal ou repulsivo se as cargas tiverem sinais opostos. Intensidade: calculada pela lei de Coulomb.
|
Qual é a relação entre o sentido do campo elétrico é o sentido da força elétrica em uma carga de prova positiva?
Postagens relacionadas
direito autoral © 2024 pt.ketajaman Inc.
