aula 3: a lei de gausslabfisica.yolasite.com/resources/aula-03-eletricidade_basica.pdfuma...
TRANSCRIPT
![Page 1: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/1.jpg)
Aula 3: A Lei de Gauss
Curso de Física Geral-
Eletricidade Básica
Ana Barros
![Page 2: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/2.jpg)
Fluxo de um campo vetorial
![Page 3: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/4.jpg)
Fluxo de um campo vetorial
Superfície cilíndrica cujo eixo coincide com a direção
de um campo elétrico uniforme
dA superfície
E gaussiana
dA E E
dA
φ = φ1 +φ2 +φ3 = −EA + 0 + EA = 0
F328 – 1S20123 4
![Page 5: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/5.jpg)
Fluxo de um campo vetorial
Ângulo sólido e lei de Gauss
dAcosθ E(r ) dΩ =
dAcosθ r
2
θ
dA cosθ = r 2 dΩ
r dA
ˆ
![Page 6: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/6.jpg)
A Lei de Gauss
Esta lei relaciona os valores do campo elétrico em pontos de
uma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície:
S1
S4
S3
S2
6
![Page 7: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/7.jpg)
A Lei de Gauss: Ilustrações
q\
q
Uma carga puntiforme fora de uma
superfície fechada. O número de linhas
de força que entram na superfície é
igual ao número de linhas que saem
dela. O fluxo total é nulo.
Superfícies fechadas de vários
formatos envolvendo uma carga q.
O fluxo através de todas as
superfícies é o mesmo.
7
![Page 8: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/8.jpg)
Cálculo de campo elétrico
A lei de Gauss é geral, mas a sua utilidade no cálculo do campo
elétrico criado por uma distribuição de cargas depende da simetria
desta distribuição.
Carga puntiforme (simetria esférica)
![Page 9: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/9.jpg)
Cálculo de campo elétrico: Condutores
O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio
eletrostático é sempre nulo. Assim sendo, a lei de Gauss nos permite
demonstrar que todo o excesso de carga no condutor deverá migrar
para a sua superfície.
No caso de haver uma cavidade no condutor, a lei de Gauss nos
diz que o excesso de carga se situa na superfície externa do condutor.
![Page 10: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/10.jpg)
Cálculo de campo elétrico
Simetria plana: camada condutora
O campo deve ser sempre perpendicular à superfície do
condutor carregado, em equilíbrio eletrostático. Por quê? 10
![Page 11: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/11.jpg)
Cálculo de campo elétrico
Simetria plana: placa não condutora
E
E
gaussiana
cilíndrica
![Page 12: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/12.jpg)
Cálculo de campo elétrico
12
![Page 13: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/13.jpg)
Cálculo de campo elétrico
13
![Page 14: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/14.jpg)
Cálculo de campo elétrico
![Page 15: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/15.jpg)
Cálculo de campo elétrico
![Page 16: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/16.jpg)
Cálculo de campo elétrico
Simetria esférica: esfera condutora carregada (ou casca
esférica carregada)
![Page 17: Aula 3: A Lei de Gausslabfisica.yolasite.com/resources/Aula-03-Eletricidade_basica.pdfuma superfície (gaussiana) com a carga total dentro da superfície: S 1 S 4 S 3 S 2 6 . A Lei](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022040721/5e2d023ff2936a6fae11b30e/html5/thumbnails/17.jpg)
Cálculo de campo elétrico