Fisica03 Cap23 Lei Gauss-1.pdf

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CO AfáPt/l/fiJ A£/A tASCA / AAOIAI (oAlCAAA^o AAAA AP*A Qa CASCA Oi/ AÀ* 0/*?tCÃ^ OO C&TA2? OA CASCA, &A***fAA50
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AF.g. 23-31 mostra uma superfície gaussiana com aforma de um cubo com 1,40 mae ar,
Defcrmme (a) ofluxo * através da superfície e(b) acarga ^ envolvida pela superfície se i =3
N/C, comy em metros; os valores de (c) <t> e(d) qm se Ê=M.OOI +(6,00 +3,00y)J ]N/C.
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uxo e cascas ,sola„tes. Uma partícula carregada está suspensa no centro de duas case
•sféncas concemricas muito finas, feitas de um material isolante. AFig 23-37. mostra uma seção reta do
na eaF>g. 23-37b mostra ofluxo <I> através de urra esfera gaussiana com centro na partícula
tuncao do ra.o r da esfera. Aescala do eixo vertical é definida por 4>4 =5.0 x ,0* N• nWC
Determine acarga da partícula cenual. (b) Determine acarga ,1.,. asca A(c) Determine acarga da case,
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•18 O campo elétrico nas vizinhanças da superfície lateral de um cilindro condutor tem um módulo J
,3 x IO5 N/C. Qual é a deasidade superficial de carga do cilindro?
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fuxo e cascas condutoras. Uma partícula carregada é mantida no centro de duas cascas esfé
condutoras concêntricas, cuja seção reta aparece na Fig. 23-39a. AFig. 23-390 mostra ofluxo Oatra
de uma esfera gaussiana com centro na partícula em função do raio r da esfera. Aescala do eixo vertica
édefinida por <D, =5,0 xIO5 N-nf/C. Determine (a) acarga da partícula central, (b) acarga da casca /
e (c) a carga da casca B.
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AFig. 23-40 mostra uma seção de um tubo longo, de metal, de parede finas, com raio R=
por unidade de comprimento X= 2,00 x íOr8 c/m. Determine o módulo E do campo elétrfa
(istância radial (a) r = R/2,00 e (b) r = 2,00R. (c) Faça um gráfico de £ em função de
2,00R.
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26 A Fig. 23-41.0 mostraum cilindro fino, maciço, carregado, e uma casca cilíndrica
arregada. Os dois objetos são feitos de material isolante e possuem uma densidade superfic
uniforme na superfície externa. A Fig. 23-41 b mostra a componente radial £ do campo elétrico
da distância radial r a partir do eixo comum Aescala do eixo vertical é definida por £, =
Qual é a densidade linear de carga da casca?
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AFig.23-42é
uma
seçãode
umabarra
condutorade
raioR,
=1,30
mm
ecomprimento
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nointeriorde
um
a
casca
coaxiai,deparedesfinas,de
raioR,
=10,0/?,e
m
esm
o
comprimentol
cargadabarraéQ,
=
+3,40
xIO"12C;a
cargada
cascaéQ2
=
-2,000,.Determine(a)o
móduloEi
direção(paradentro
ouparafora)do
campo
elétrico
a
um
adistância
radial
r
=2,00R2.Determine(c)
(d)
adireção
do
campo
elétrico
para
r
=
5,008,.Determine
a
carga(e)
na
superfície
interna
e(
superfície
externa
da
c
a
sc
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Módulo 23-5 Aplicações da Lei de Gauss: Sirru
Na Fig. 23-44, duas placas finas, condutoras, de grande extensão, são mantidas paralelo
pequena distância uma da outra. Nas faces internas, as placas têm densidades superficiais de carga
sinais opostos e valor absoluto 7,00 x ](r22 C/m2. Determine o campo elétrico, na notação dos
unitários, (a) à esquerda das placas, (b) à direita das placas e (c) entre as placas.
G+
£.-
G: - Ea) + £<r\
1
g. 23-46a mostra três placas de plástico de grande extensão, paralelas e
carregadas. AFig. 23-46Ò mostra a componente xdo campo elétrico em função de x. Aes
vertical é definida por Es =6,0 x ifjs N/C. Determine a razão entre adensidade de carga na
densidade de carga na placa 2.
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-•38 Na Fig. 23-48a, um elétron é arremessado verticalmente para cima, com üU
LO5 nVs, a partir das vizinhanças de uma placa uniformemente carregada. A placa é isolai
íxtensa. A Fig. 23-486 mostra a velocidade escalar v em função do tempo f até o elétron vol
de partida. Qual é a densidade superficial de carga da placa?
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lulo 23-6 Aplicações da Lei de Gauss: Simetria Esférica
AFig. 23-52 mostra o módulo do campo elétrico do lado de dentro e do lado de fora de
com uma distribuição uniforme de carga positiva em função da distância do centro da esfer,
eixo vertical é definida por Es = 5,0 x io7 N/C. Qual é a carga da esfera?
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EB Uma partícula carregada é mantida fixa no centro de uma casca esférica. AFig. 23
dulo impo elétrico em função da distância radial r. Aescala do eixo vertical édefinida por
.,0 x IO7 N/C. Estime ovalor da carga da casca.
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