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Faculdade de Ciências Departamento de Física Disciplina de Física Regente: Luís Consolo Chea(R1) Assistentes: Marcelino Macome(R2), Bartolomeu Ubisse, Belarmino L. Matsinhe, Graça Massimbe e Assane Sultane Lista de Exercícios da Prática 08_ Electrostática Distribuição Continua de Cargas 1. Uma barra fina (de comprimento finito l e de material não condutor) acha-se carregada uniformemente com uma carga total q. Demonstre que: a) o valor de E, no ponto p da sua mediatriz representado na figura a baixo, é dado por: b) quando , a expressão na alínea a) tende para: Figura (1) 2. Uma haste fina, não condutora, é curvada de forma a formar um arco de circunferência de raio a, com um ângulo central θ0. Distribui-se uniformemente, em toda a sua extensão, uma carga total q. Determinar a intensidade do campo eléctrico, no centro da circunferência em função de a, q e θ0. Figura (2) 3. Duas barras delgadas de comprimento L estão sobre o eixo ox, uma delas entre os pontos e e a outra entre os pontos e , conforme a figura. Cada barra possui uma carga Q distribuída uniformemente ao longo do seu comprimento. Figura (3) a) Calcule o campo eléctrico produzido pela segunda barra nos pontos situados ao longo da parte positiva do eixo ox. b) Mostre que o módulo da força que uma barra exerce sobre a outra é dada por: 4. Determine o campo eléctrico (dentro e fora) dum cilindro carregado uniformemente com a densidade volumétrica 𝜌 = 2 × 10−6 𝐶/𝑚3. O raio do cilindro R = 4 m e 𝜀 = 2. Esboce o gráfico de E em função de r. θ0 p L L 5. Duas esferas metálicas concêntricas de raios R1 e R2 (R2 > R1) estão uniformemente carregados com densidades superficiais de cargas iguais 𝜎1 e 𝜎2 respectivamente. Determine o campo eléctrico em todo espaço e esboce o gráfico de E em função de r. 6. Determine o campo eléctrico originado por um cilindro oco e infinito de raio R, carregado uniformemente com a densidade superficial 𝜎. Esboce o gráfico E(r). 7. Um cilindro condutor longo (muito comprido), com uma carga +q, é circundado por uma casca condutora cilíndrica concêntrica com carga igual −2𝑞. Determine a distribuição do campo eléctrico em todo o espaço de sistema. 8. Uma esfera maciça e dieléctrica de raio R, possui uma distribuição volumétrica de carga dada por 𝜌(𝑟) = 𝜌0𝑟 𝑅 , onde 𝜌0 é uma constante e r é a distância desde o centro da esfera. Determine: a) O fluxo total do campo eléctrico através da superfície da esfera. b) A distribuição espacial do campo eléctrico E e esboce o gráfico. Fim