Lista de Exercício 2 - Lei de Gauss (GABARITO)

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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais 
Disciplina: Física Geral III Curso: Engenharia Elétrica Turma: 88041.00 Data:08/08/2014 
 
 
Lista de exercícios 2 – Fluxo elétrico e Lei de Gauss 
 
 
1.Um cubo, com lado igual a 1,40 m, está orientado segundo a figura abaixo. Qual é o fluxo elétrico se os campos 
elétricos na região (em N/C) valem: a) 6,00 i; b) -2,00 j ; c)-3,00 i +4,00 k. Calcule o fluxo elétrico total sobre o cubo 
para cada caso. 
 
 
 
2.Considere uma caixa triangular fechada em repouso no interior de um campo elétrico horizontal de módulo 
E=7,80x!05N/C (figura 1). Calcule o fluxo elétrico através: a) da superfície retangular vertical; b) da superfície 
retangular inclinada; c) de toda a superfície da caixa. 
 
3.Uma partícula com carga Q está posicionada a uma curta distância  imediatamente acima do centro da face plana de um 
hemisfério de raio R (figura 2). Qual é o fluxo elétrico: a) através da superfície curva; b) através da face plana quando  -> 0 ? 
 
 
4.Uma linha infinita com uma densidade linear de carga uniforme está posicionada a uma distância d do ponto O (figura). 
Determine o fluxo elétrico total através da superfície gaussiana esférica de raio R centralizada em O criado pela linha carregada. 
Considere os casos: a) R<d; b)R>d. 
 
5.Um cabo coaxial muito longo é formado por um cilindro interno condutor de raio a e por uma casca cilíndrica externa coaxial 
com raio interno b e raio externo c. A casca cilíndrica externa não possui carga líquida. O cilindro interno possui densidade linear 
de carga uniforme . Determine o campo elétrico: a) Em qualquer ponto entre os dois cilindros (distância r do eixo); b) em 
qualquer ponto externo ao cabo coaxial; c) Faça um gráfico do módulo do campo elétrico em função da distância r ao eixo do 
cabo, desde r=0 a r=2c. d) Calcule a carga por unidade de comprimento das superfícies interna e externa da casca cilíndrica. 
Considere o cabo e a casca infinitos (esta é uma aproximação para o fato do cabo coaxial ser muito longo). 
 
 
 
 
6.Duas cascas esféricas não condutoras estão fixas no eixo x (figura). A casca 1 tem densidade superficial de carga uniforme igual 
a 4µC/m2 sobre sua superfície externa e raio r=0,5 cm. A casca 2 tem densidade superficial de carga uniforme igual a -2µC/m2 
sobre sua superfície externa e raio r=2,0 cm. Os centros das cascas estão separados pela distância L=6 cm. Onde, sobre o eixo x, 
excetuando-se x=∞, o campo elétrico total se anula? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.Duas placas de plástico muito grandes e não condutoras, cada qual com espessura de 10 cm carregam densidades superficiais 
uniformes 1= -6,0 µC/m2, 2=5,0 µC/m2, 3=2,0 µC/m2, 4=4,0 µC/m2 (figura). Use a Lei de Gauss para determinar o campo 
elétrico nos pontos A, B e C. A está a 5,0 cm da face esquerda; B está a 1,25 cm da superfície interna da placa à direita; C está no 
meio da placa à direita. 
 
 
 
 
 
 
 
8.Uma bola não condutora de massa m=1,0 mg e carga q=2,0x10-8C (distribuída uniformemente sobre seu volume) está 
pendurada em um fio isolante que forma um ângulo de 30° com uma folha não condutora, uniformemente carregada. 
Calcule a densidade superficial da folha. Considere a força gravitacional sobre a bola e assuma que a folha é muito grande.