Força Elétrica e Campo Elétrico
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Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de Cargas
Um aro de raio a está carregado com uma carga cuja densidade varia diretamente com a posição angular,
entre os pontos zero e 2π, há uma membrana muito fina de material isolante separando esses dois
pontos. Calcule o vetor campo elétrico num ponto P sobre o eixo de simetria perpendicular ao
plano do aro a uma distância z do seu centro.
Uma espira quadrada de lado a está carregada uniformemente com uma carga Q. Determinar o
vetor campo elétrico nos pontos situados sobre a reta perpendicular ao plano da espira a uma distância
z do seu centro.
Um disco de raio a está carregado uniformemente com uma carga Q. Calcule o vetor campo
elétrico:
a) Num ponto P sobre o eixo de simetria perpendicular ao plano do disco a uma distância z do seu centro.
b) No caso em que o raio (a) da placa é muito maior que a distância do ponto P à placa (a>>z).
a) Num ponto P sobre o eixo de simetria perpendicular ao plano do disco a uma distância z do seu centro.
b) No caso em que o raio (a) da placa é muito maior que a distância do ponto P à placa (a>>z).
Solução com elemento de área obtido geometricamente
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Sugestão: comparar com o vetor campo elétrico obtido a partir do potencial elétrico.
Sugestão: comparar com o módulo do campo elétrico obtido a pela Lei de Gauss.
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Sugestão: comparar com o vetor campo elétrico obtido a partir do potencial elétrico.
Sugestão: comparar com o módulo do campo elétrico obtido a pela Lei de Gauss.
Um disco de raio a está carregado com uma densidade de carga diretamente proporcional a posição
radial. Calcule o vetor campo elétrico em um ponto P sobre o eixo de simetria perpendicular ao
plano do disco a uma distância z do seu centro.
Solução com elemento de área obtido geometricamente
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Uma casca hemisférica de raio a está carregada uniformemente com uma carga Q. Calcule o
vetor campo elétrico num ponto P no centro da base do hemisfério.
Solução com elemento de área obtido geometricamente
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Um disco de raio a possui no centro um orifício de raio b e está carregado uniformemente
com uma carga Q. Calcule o vetor campo elétrico num ponto P sobre o eixo de simetria
perpendicular ao plano do disco a uma distância z do seu centro.
Solução com elemento de área obtido geometricamente
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Uma chapa semicircular possui raio externo a e raio interno b. A chapa está carregada com
uma carga total Q distribuída de forma não uniforme diretamente proporcional ao ângulo central
θ do semicírculo de tal forma que
\( 0 \leq \theta \leq \pi \).
Calcule o vetor campo elétrico num ponto P sobre o eixo perpendicular ao plano do semicírculo que
passa pelo centro de curvatura a uma distância z do seu centro.
Solução com elemento de área obtido geometricamente
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Solução com elemento de área obtido pelo Jacobiano
Um pedaço de fio condutor é dobrado na forma de uma semicircunferência de raio a, este fio é
carregado com uma carga elétrica Q distribuída uniformemente. No ponto P do centro da
semicircunferência esta distribuição de cargas gera um campo elétrico de módulo E1.
Sendo o fio substituído por uma carga pontual de mesmo valor Q e a uma distância a, igual ao raio da semicircunferência, do ponto P ela gera neste ponto um campo elétrico de módulo E2.
Calcule a razão E1/E2, entre os módulos dos campos elétricos gerados pela semicircunferência carrega e pela carga pontual.
Sendo o fio substituído por uma carga pontual de mesmo valor Q e a uma distância a, igual ao raio da semicircunferência, do ponto P ela gera neste ponto um campo elétrico de módulo E2.
Calcule a razão E1/E2, entre os módulos dos campos elétricos gerados pela semicircunferência carrega e pela carga pontual.
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