Carga pontual num campo uniforme


  Os valores do campo eléctrico e do potencial criados por um conjunto de n cargas pontuais qi são dados por:

O vector ri tem como origem a carga qi e como extremidade o ponto estudado.
Consideremos aqui uma carga pontual colocada num campo eléctrico uniforme E0, por exemplo, entre as placas de um condensador plano.
O sistema admite uma simetria de rotação em torno da linha paralela ao campo através da carga, sendo que o estudo é feito no plano que contém a carga.
Neste plano, tomamos a origem na carga (Ox  // E0) e assumimos unidades arbitrárias.
Para desenhar as linhas de campo (curvas às quais é tangente o vector do campo eléctrico), partimos de um ponto vizinho da carga e desenha-se um pequeno segmento de recta, cuja orientação é a mesma do campo eléctrico no ponto estudado e, em que o comprimento é proporcional ao seu valor. O processo é repetido até que o modelo final esteja completo.
Para desenhar as curvas equipotenciais, são traçadas as curvas de nível do potencial.


A aplicação :

Com o rato, deslizar o cursor verde para fazer variar a intensidade do campo eléctrico.
Para um campo nulo, verifica-se que o diagrama corresponde ao de uma carga pontual isolada. Para um campo intenso, a influência da carga decresce e há a tendência para linhas de campo paralelas.
Para entrar em linha de conta com o potencial ligado ao campo uniforme, temos que V = - E.x + Cont. Aqui a constante é tomada como sendo nula.
As linhas de campo são desenhadas a vermelho. As equipotenciais para V>0 a azul e para V<0 a azul turquesa.



Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans

Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel L. Silva Pinto e Alexandra Coelho em Outubro de 2010