01-Lista de Exercicios-Lei de Coulomb e Campo Elétrico

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DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
 ELETROMAGNETISMO I (2020.2)
Lista de Exercício – Lei de Coulomb e Campo Elétrico
1- Nas posições e encontram-se duas cargas de 1 mC e de -2mC, respectivamente. Considerando que há uma carga de 10 nC na posição 3j +1k, calcule a força na carga na terceira carga bem como o campo elétrico.
2- Uma carga pontual, Q1 = 2 mC , está localizada, no vácuo, em P1 ( − 3, 7, − 4) , enquanto que a
carga Q2 = − 5 mC se localiza em P2 (2, 4, − 1 ) . Determine a força que age em: (a) Q2 ; (b) Q1 
3- Um fio de 2 m está carregado uniformemente com 2 μC. A uma distância de 2 m de sua
extremidade, no seu prolongamento, está uma carga pontual de 2 μC. Obter o ponto no espaço onde o campo elétrico seja nulo.
4- Duas cargas de massa e cargas iguais estão suspensas, por um ponto comum, em forma de pêndulo, por doi fios de comprimento l e massa desprezível. Demonstre que o ângulo de separação das cargas pode ser escrito em função da carga, da massa e da aceleração da gravidade como:
5- Oito cargas pontuais de 1 μC cada uma estão localizadas nos vértices de um cubo de 1 m
de lado, no espaço livre. Encontrar |E| no centro: a) do cubo; b) de uma face do cubo e c) de uma aresta do cubo;
 p 
6- Derive a equação para o veto campo elétrico das seguintes distribuições de carga:
a) Linha de cargas que se estende ao longo do eixo z,
b) Linha infinita de cargas
c) Superfície de carga localizada no plan xy
d) Volume esférico de cargas
7) Considere um distribuição de carga num disco circular, determine o vetor campo elétrico a uma distância z do centro, sobre o eixo z.
8) Calcule o potencial num ponto interno e num ponto externo de uma casca esférica carregada.
9) Calcule o potencial no eixo de um cilindro de comprimento l carregado.
10) Considere uma esfera condutora na qual é feita uma cavidade oca no seu interior. Nessa cavidade é introduzida uma carga +q, demonstre que será induzida uma carga -q na superfície da cavidade.
11) As densidades de carga +A e -A estão distribuidas sobre placas retangulares e separadas por uma distância l, calcule o campo elétrico entre as placas e exterior as placas.
12) Considere uma esfera, de raio R, cuja a densidade volumétrica de cargas depende apenas da distância ao centro da esfera, de forma que ρ = C/r, para 0 < r < R. ρ = 0 para r > R. Obtenha o campo e o potencial elétrico.
13) Uma distribuição linear uniforme de cargas no eixo z é definida como sendo ρL = 10π
ηC/m para z ≥ 0 e ρL = 0 para z < 0. Determinar qual deverá ser a densidade superficial
de cargas no plano infinito z = 0 de modo que o campo elétrico resultante no ponto P ( 0,
3, 0 ) tenha direção normal ao eixo z. Determinar também o campo elétrico resultante.
14) Para o problema 9 considere o cilindro de raio R e altura 2R possui as bases com cargas simétricas de densidade constante. Calcule o campo elétrico num ponto situado a meia distância entre as bases e no eixo z.
15) Uma carga +Q está localizada na origem do sistema de coordenadas. Determinar
em que ponto na linha definida por x = 1 e z = 3 está Ej no seu máximo.
16 Para o anel circular de raio a, no plano xy, mostre que o vetor campo elétrico é dado por
fórmula
b) Para quais valores de z o vetor campo elétrico é máximo?
c) Como fica a expressão para o vetor campo elétrico quando fórmula, considerando a carga total Q?
17) Uma lâmina delimitada por fórmulano plano z = 0 tem uma densidade de carga da por xy(x2+y2+25)3/2 nC/m. Determine a carga total na lâmina, o campo elétrico no ponto (0,0,5) e a força experimentada por uma carga de -1 mC no ponto (0,0,5).
18) Um fio de 2 m está carregado uniformemente com 2 μC. A uma distância de 2 m de sua
extremidade, no seu prolongamento, está uma carga pontual de 2 μC. Obter o ponto no
espaço onde o campo elétrico seja nulo.
19 Uma linha de carga com ρL = 50 ηC/m está localizada ao longo da reta x = 2, y = 5, no
vácuo.
a) Determinar E em P (1, 3, -4 );
b) Se a superfície x = 4 contém uma distribuição superficial de carga uniforme com
ρs = 18 ηC/m2, determinar em que ponto do plano z = 0 o campo elétrico é nulo.
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Sadiku-Exemplo 4.1
2- caxeta E L E T R O M A G N E T I S M O : C a p í t u l o I I – Lei de Coulomb e Intensidade de Campo Elétrico
3- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS DE ELETROMAGNETISMO
CAPÍTULO 02 LEI DE COUL OMB E INTENSIDADE DE CAMPO ELÉTRICO
4- Sadiku 4-2
5- caxeta 2.3 CAPÍTULO02 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS DE ELETROMAGNETISMO
LEI DE COUL OMB E INTENSIDADE DE CAMPO ELÉTRICO
16 Sadiko exemplo 4-4