Lista de Exercícios - 3

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Disciplina: Física Geral 2 
Curso: Química 
Ano: 2020 
Prof.: Paulo Ricardo G. Fernandes 
 
Lista 3 – Fluxo de Campo Elétrico Lei de Gauss Elétrica 
 
1) Você mede um campo elétrico de 1,25x106 N/C a uma distância de 0,150 m de 
uma carga puntiforme. (a) Qual é o fluxo elétrico através de uma esfera nessa 
distância da carga? (b) Qual é o módulo da carga? 
2) Um cubo possui arestas com comprimento L e é colocado com um dos vértices na 
origem do sistema de coordenadas como indica a Figura 1. O campo elétrico não 
é uniforme, porém é dado por �⃗� = −𝐵𝑖̂ + 𝐶𝑗̂ − 𝐷�̂�, onde B,C e D são constante 
positivas. (a) Determine o fluxo elétrico através de cada uma das seis faces do cubo 
S1, S2, S3, S4, S5 e S6; (b) Calcule o fluxo elétrico total no interior do cubo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 1 
3) Considere uma distribuição retilínea de cargas positivas com um comprimento 2a 
e com uma densidade linear de cargas . (a) Utilizando a técnica de integração, 
calcule o campo elétrico �⃗� num ponto P perpendicular à distribuição de cargas 
distante de x a partir da distribuição; (b) Analise a sua resposta para x << a; linha 
de carga infinita. (c) Utilizando a lei de Gauss calcule o campo elétrico no mesmo 
ponto P do ítem (a); (d) Que conclusões você obtém ao comparar as respostas dos 
itens (a) e (c)? 
4) Um cilindro metálico de raio RI e muito longo (comprimento infinito) é carregado 
com carga total Q. Uma casca metálica cilíndrica descarregada e de raio 2 RI é 
colocada coaxialmente com o cilindro interno. (a) Determine o campo elétrico das 
cargas deste sistema, em todas as regiões do espaço; (b) Faça um esboço dás linhas 
de força do campo elétrica; (c) Faça um gráfico do módulo do campo elétrico em 
função da distância r ao eixo do cilindro desde r = 0 até r = 2RI. 
5) Duas placas de material dielétrico, quadrada de lado L, são colocadas 
paralelamente a uma distância d entre elas. A dimensão L é muito maior do que a 
distância d entre elas. (a) Usando a lei de Gauss determine o campo elétrico em 
todas as regiões do espaço (entre as placas e fora das placas) quando as duas placas 
estão carregadas com densidade superficial constante +; (b) Usando a lei de 
Gauss determine o campo elétrico em todas as regiões do espaço quando uma das 
placas tem uma densidade superficial constante + e a outra -. 
L 
L 
L 
y 
x 
z 
S2(topo) 
S3(lado direito) 
S1(fundo) 
S4(lado esquerdo) 
S6 (lado posterior) 
S5 (lado anterior) 
6) Considere uma esfera condutora de raio igual a 20 cm. Ela está carregada com carga igual 
a 4 x 10-8 C. Calcule o campo elétrico em pontos no interior da esfera e num ponto a 40 
cm do seu centro. 
7) Duas cascas esféricas condutoras concêntricas estão separadas pelo vácuo com 
permissividade elétrica 0 . A casca esférica interna possui carga total +Q e raio 
externo ra e a casca esférica extena possui carga total –Q e raio interno rb. (A casca 
interna está ligada à casca externa por finas vare as isolantes, que exercem efeito 
desprezível sobre a capacitância). Aplique a Lei de Gauss e calcule o campo 
elétrico entre as duas cascas ( ra < r < rb ). 
8) Um cilindro infinito isolante, de raio 𝑅, está carregado com uma densidade 
volumétrica de carga (carga por unidade de volume) 𝜌 = 𝐶𝑟2, na qual 𝐶 é uma 
constante e 𝑟 é a distância perpendicular ao eixo do cilindro. (a) Qual é a unidade 
da constante 𝐶, no SI? (b) Determine o módulo do campo elétrico num ponto 𝑟 >
𝑅.