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Trabalho no campo elétrico

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Trabalho da força elétrica:

   Quando uma partícula sofre um deslocamento no interior de um campo elétrico, causada pela força elétrica, dizemos que a partícula realiza trabalho da força elétrica.

TrabCampo1
Figura 1: Carga de prova do ponto A para o B sob um campo elétrico.

Considerando que a carga de prova q, se desloque do ponto A para o ponto B, em uma região que há campo elétrico. Para calcularmos o trabalho da força elétrica devemos descobrir a energia potencial elétrica no ponto A e a energia potencial no ponto B, e calcular a variação de energia potencial elétrica.

Portanto matematicamente temos:

TrabCampo2
q -> valor carga de prova.
Va->Potencial elétrico no ponto A.
Vb->Potencial elétrico no ponto B.
A unidade é dado em joules [J].

Observação: Primeiramente devemos saber que a definição de trabalho da mecânica não funciona nesse caso, uma vez que a força elétrica não é constante. E depois, é importante saber que o trabalho da força elétrica não depende da tragetória, mas sim do ponto inicial e do ponto final. 

Trabalho da força elétrica em um campo elétrico uniforme:

   Lembremos que o campo elétrico uniforme tem as seguintes características: Possuem linhas de força retas, paralelas entre si e seu módulo é constante.

TrabCampo3
Figura 2: Campo elétrico uniforme.

Por seu módulo ser constante: podemos agora sim, usar a definição de trabalho da mecânica! Apenas nesse caso.

Portanto:

TrabCampo4
E -> Campo elétrico o qual a carga de prova está submetida
q -> carga de prova
d -> deslocamento da carga de prova.

TOME CUIDADO:

TrabCampo5
Figura 4: Trajetória curvilínea em um campo elétrico.

Observe que a trajetória de A para B está toda “bagunçada”, porém a distância está representado na figura ao lado, a distância independente da trajetória é sempre paralelo as linhas de força.

elet1.8

Exercícios propostos:

TrabCampo8
TrabCampo9
TrabCampo10
TrabCampo11

Resolução:

TrabCampo12
TrabCampo13
TrabCampo14
TrabCampo15
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