Eletricidade e Magnetismo. Fluxo Elétrico Lei De Gauss

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Bruno Oliveira Madureira
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1 Eletricidade e Magnetismo Fluxo Elétrico Lei De Gauss 1. A figura seguinte mostra uma seção de uma barra cilíndrica de plástico infinitamente longo, com uma densidade linear de carga positiva uniforme. Determine uma expressão para a intensidade do campo elétrico E a uma distância r do eixo da barra. 2. A figura seguinte mostra uma carga pontual dentro de uma superfície Gaussiana esférica de raio r. Determine uma expressão para a intensidade do campo elétrico E a uma distância r da carga pontual.

Potencial Elétrico 1.Eletrões estão sendo constantemente arrancados das moléculas de ar da atmosfera por partículas de raios cósmicos provenientes do espaço sideral.

2 Potencial Elétrico 1.Eletrões estão sendo constantemente arrancados das moléculas de ar da atmosfera por partículas de raios cósmicos provenientes do espaço sideral. Uma vez liberados, esses eletrões estão sujeitos a uma força eletrostática F associada a um campo elétrico E produzido na atmosfera por partículas carregadas já existentes na Terra. Perto da superfície terrestre, este campo elétrico tem um módulo de 150 N/C e aponta para o centra da Terra. Qual a variação de energia potencial elétrica de um elétron livre na atmosfera da Terra quando a força eletrostática faz com que se mova verticalmente para cima de uma distância d = 520 m? (-1, 2 x J) 2. A figura mostra dois pontos i e f na presença de um campo elétrico uniforme E. Os pontos estão sobre a mesma linha de campo elétrico (que não aparece na figura), separados por uma distância d. Determine a diferença de potencial Vf Vi deslocando uma carga de prova q0 do ponto i ao ponto f ao longo da trajetória indicada, que é paralela à direção do campo. (b) Determine a diferença de potencial deslocando a carga de prova positiva q0 ao longo da trajetória icf na figura.

3 3.Considerando V = 0 no infinito, qual o valor do potencial elétrico no ponto P, situado no centro do quadrado de cargas pontuais que aparece na figura abaixo? A distância d = 1,3 m e as cargas são: q1 = +12 nc q2 = -24 nc q3 = +31 nc q4 = +17 nc 4. O campo elétrico em uma certa região do espaço tem componentes Ey = Ez = 0 e Ex = 4x N/C. O ponto A está sobre o eixo y em y = 3 m e o ponto B está sobre o eixo x em x = 4 m. a) Qual é a diferença de potencial VB VA? b) Qual o trabalho realizado pelo campo elétrico sobre uma carga de 2 nc na condição acima citada? (a)-32v; b) 64 nj).

4 5. Na figura abaixo, partículas de carga q1 = +5e e q2 = -15e são mantidas fixas, separadas por uma distância d = 24 cm. Tomando V = 0 no infinito, determine o valor de x, a) positivo e b) negativo, no qual o potencial elétrico sobre o eixo x é nulo. (a) X = 6cm; b) X = - 12 cm). 6.Uma esfera gaussiana de 4 cm de raio envolve uma esfera de 1,0 cm de raio que contém uma distribuição uniforme de cargas. As duas esferas são concêntricas e o fluxo através da superfície da esfera gaussiana é 5,6 x 104 N.m2/C. Qual é o potencial elétrico a 12 cm do centro das esferas? (3.71*104 V) 7.Na figura abaixo, determine o potencial elétrico produzido na origem por um arco de circunferência de carga Q1 = 7,21 pc e duas partículas de carga Q2 = 4Q1 e Q3 = -2Q1. O centro do arco está na origem, o raio é R = 2m e o ângulo indicado é θ = 20. (V = 32, 4 mv)

8.Uma certa bateria de automóvel de 12V pode enviar uma carga total de 84 h (amperes-hora) através de um circuito, de um terminal ao outro. (a) Quantos coulombs de carga isso representa?

5 8.Uma certa bateria de automóvel de 12V pode enviar uma carga total de 84 h (amperes-hora) através de um circuito, de um terminal ao outro. (a) Quantos coulombs de carga isso representa? (Dica: Veja a Eq. (b) Se toda esta carga estiver sujeita a uma diferença de potencial de 12v, qual a energia envolvida? dq i dt 9. A diferença de potencial elétrico entre o solo e uma determinada tempestade é de 1, V. Qual a intensidade da variação da energia potencial elétrica (em múltiplos do elétron-volt) de um eletrões que se move entre o solo e a nuvem? Calculando o potencial a partir do campo 10.Quando um elétron se move de A para B ao longo de uma linha de campo elétrico na Fig. ao lado, o campo elétrico realiza sobre ele 3, J trabalho. Quais as diferenças de potencial elétrico (a) B A V -V, (b) C A V -V e (c) Vc VB?

11.Potencial devido a um campo de cargas pontuais Considere uma carga pontual q 1,0 C, um ponto A a uma distância d 1 2,0m de q e um ponto B a uma distância d 2 1,0m.

6 11.Potencial devido a um campo de cargas pontuais Considere uma carga pontual q 1,0 C, um ponto A a uma distância d 1 2,0m de q e um ponto B a uma distância d 2 1,0m. (a) Se estes pontos estiverem diametralmente opostos um do outro, como na Fig. (a), qual a diferença de potencial elétrico A B V V? (b) Qual será essa diferença de potencial elétrico se os pontos A e B estiverem localizados como na Fig. (b)? 12.Na Fig. Abaixo, considere V 0 no infinito e que as partículas tenham cargas q1 q e q 2 3q. Localize então (em termos da distância de separação d) um ponto qualquer sobre o eixo x (que não esteja no infinito) no qual o potencial resultante devido às duas partículas seja nulo.

7 Energia Pontual elétrica de um sistema de cargas pontuais 13.Deduza uma expressão para o trabalho exigido para estabelecermos a configuração de quatro cargas da Fig.abaixo, supondo que as cargas estejam inicialmente separadas por uma distância infinita.

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