Física para o Ensino Médio Gravitação, Eletromagnetismo e ... - pucrs

Física para o Ensino Médio – Condutor carregado
Em dias de chuva o interior de um automóvel apresenta uma ótima
proteção contra relâmpagos. Se acontecer de um raio cair no carro,
qualquer pessoa em seu interior está a salvo da descarga, pois no interior
de uma caixa metálica o campo elétrico se anula. É por este motivo
que um avião pode atravessar tempestades sem fritar seus ocupantes.
O PODER DAS PONTAS
Vimos que as cargas elétricas tendem a se acumular na superfície
dos condutores. Se o condutor possuir regiões pontiagudas ele
acaba acumulando uma quantidade maior de cargas nessas regiões
do que em áreas mais planas. Devido à maior densidade de cargas
nas pontas, o campo elétrico acaba ficando mais intenso nessas regiões.
Isto propicia uma maior atração de cargas elétricas que estejam
na vizinhança.
Este fenômeno ocasionou a invenção do para-raios. Este equipamento
consiste em uma ponta metálica colocada em um lugar alto
e conectada com a terra. Durante tempestades as nuvens ficam carregadas
eletricamente. Um para-raios, devido ao campo elétrico a
sua volta, atrai para si as cargas em excesso das nuvens, evitando
que a descarga elétrica se dê em outro ponto indesejável da vizinhança.
Após as cargas atingirem o para-raios elas são conduzidas
para a terra, que é capaz de aceitar qualquer quantidade de cargas.
Pode acontecer também de as cargas serem atraídas da terra pelas
nuvens. Neste caso, elas sobem pelo fio-terra do para-raios e são
liberadas na atmosfera pela ponta.
Exemplo:
Uma esfera metálica sofreu um processo de carga por indução, recebendo
81 mC de carga positiva. Sabendo que o raio da esfera vale 20 cm,
determine o campo e o potencial elétrico nos pontos A, B e C indicados
na figura abaixo. Utilizando estes pontos de referência, esboce os gráficos
de E e U como função da distância ao centro geométrico da esfera.
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