Discuta o que ocorre com o campo elétrico quando uma distribuição de cargas é girada.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente discutir o que acontece com o campo elétrico quando uma distribuição de cargas é girada. A gente vai trabalhar com conceitos de Eletrostática e Eletrodinâmica, focando em como o movimento das cargas afeta o campo que elas geram. Para resolver isso, vamos precisar entender como os campos elétricos e magnéticos se comportam quando as cargas estão em movimento.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o campo elétrico é a região ao redor de uma carga onde outra carga sente uma força. Quando uma carga está parada, ela cria apenas um campo elétrico. A gente representa isso com a fórmula:
E = 14pivarepsilon0 cdot qr^2 cdot r
onde é o campo elétrico, é a carga, é a distância da carga e é o vetor unitário na direção de .

Passo 3

Agora, se essa distribuição de cargas começa a girar, ou seja, as cargas estão em movimento circular, isso muda as coisas. Quando as cargas se movem, elas não apenas criam um campo elétrico, mas também um campo magnético. Isso acontece porque cargas em movimento produzem campos magnéticos, conforme descrito pela Lei de Biot-Savart.

Passo 4

O campo magnético B = mu04pi cdot q v times rr^2 criado por uma carga em movimento é dado por:
onde é a permeabilidade do vácuo, é a velocidade da carga, e representa o produto vetorial.

Passo 5

Então, quando a distribuição de cargas gira, cada pequeno pedaço de carga em movimento gera seu próprio campo magnético. A combinação de todos esses campos magnéticos forma o campo magnético total da distribuição. Além disso, o movimento das cargas pode alterar a distribuição do campo elétrico original, dependendo da velocidade e da aceleração das cargas.

Passo 6

Além disso, se as cargas estiverem acelerando (como acontece em um movimento circular constante), podem ocorrer mudanças temporais no campo elétrico, gerando ondas eletromagnéticas. Isso está de acordo com as Equações de Maxwell, que relacionam campos elétricos e magnéticos em diferentes cenários.

Passo 7

Em resumo, ao girar uma distribuição de cargas, além do campo elétrico estático gerado pelas cargas, surge um campo magnético devido ao movimento das cargas. A interação entre esses campos pode levar a efeitos adicionais, como a indução de correntes em condutores próximos e a propagação de ondas eletromagnéticas.

Resposta

Quando uma distribuição de cargas é girada, além do campo elétrico estático produzido pelas cargas, surge um campo magnético devido ao movimento das cargas. Assim, a rotação das cargas altera o campo elétrico original e gera um novo campo magnético, resultando em interações eletromagnéticas mais complexas.

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