Exercicios campo elétrico

home elivros recursos notícias Livros› Eletricidade e Magnetismo (Básico)› Eletrostática - O campo elétrico› Exercícios PropostosExercícios Propostos Eletricidade e Magnetismo (Básico) 1. Uma carga elétrica puntiforme de 500 ues CGSq é colocada no vácuo. Calcular o campo elétrico que ela produz em um ponto A situado a de 10 cm distância. Figura 75 Seção 3 : Eletrostática - O campo elétrico 1. Introdução 2. Campo Newtoniano, ou Coulombiano 3. Propriedade fundamental do campo elétrico 4. Características do vetor campo 5. Unidades de intensidade de campo 6. Campo produzido por mais que uma carga pontual 7. Linha de força 8. Campo elétrico uniforme 9. Tubo de força 10. Fluxo elétrico num campo uniforme 11. Unidades de fluxo elétrico 12. Fluxo elétrico do campo produzido por carga puntiforme, através de superfície pequena 13. Fluxo através de uma superfície fechada 14. Teorema de Gauss 15. Campo no interior de um condutor 16. Teorema de Coulomb 17. Campo elétrico em um ponto próximo de um plano 18. Tensão eletrostática 19. Campo elétrico criado por condutor esférico 20. Trabalho no campo elétrico 21. Conceito de potencial 22. Unidades de diferença de potencial 23. Superfície equipotencial 24. Teorema 25. Observações 26. Anteparos eletrostáticos, ou blindagens eletrostácas - gaiola de Faraday 27. Nota histórica 28. Exercícios Propostos Solução a) módulo do campo b) direção de campo – a da retaQA c) sentido do campo – o do sentido QA. 2. Uma carga elétrica puntiforme de -4 c está no vácuo. Calcular o campo elétrico e o potencial que ela produz em um ponto situado a 0,5 m de distância. Resolver no sistema MKS. Figura 76 Solução 1o) Cálculo de campo elétrico. a) Módulo: valendo 400 ues CGSq e 2.Seção anterior | próxima Seção Sobre esta Página Autores: Roberto A.10-6 c. Solução 1o) Cálculo do campo Figura 77 . Salmeron Modificado: 2007-05-23 Tags Resulta: exercicios Recursos Relacionados Outros livros Comunidade Contato b) direção – a da reta QA c) sentido – o do sentido QA. email localização 3.20 m. Duas cargas elétricas puntiformes. 2o) Cálculo do potencial. Calcular o campo e o potencial no outro vértice do triângulo. ocupam dois vértices de um triângulo equilátero de lado 0. Resolver no sistema CGSES e transformar os resultados para o MKS. no vácuo. isto é: 3o) Mudança das unidades para o sistema MKS a) Campo – Podemos estabelecer a proporção: b) Potencial – Podemos estabelecer a proporção . Temos: 2o ) Cálculo do potencial.O módulo do resultante será: A direção do campo resultante pode ser assinalada pelo ângulo que ele faz com a componente . O potencial do ponto A é a soma algébrica dos potenciais que Q1 e Q2 produzem separadamente em A. em ues CGSq 100.10-8 c .10-5 c (esfera colocada no vácuo) . carregada com carga de 600 ues CGSq. Admitir a superfície no vácuo. O campo elétrico em um ponto de uma superfície plana é 5 ues CGSq . d) no ponto externo situado a 100 cm da superfície. e resolver o problema usando obrigatoriamente o teorema de Coulomb. sabendo que a carga é de 20 statcoulombs. c) em um ponto interno qualquer. b) em um ponto externo situado a 100 cm da superfície da esfera. com auxílio do teorema de Coulomb. sabendo que a carga elétrica da esfera é -4. As cargas valem. 9. 500. 300. c) em um ponto interno qualquer. 12. Calcular o campo elétrico e o potencial: a) em um ponto da superfície da esfera. Calcular a área da superfície.4. respectivamente. são colocadas no vácuo nos vértices de um hexágono regular de lado 10 cm. O campo elétrico em um ponto de uma superfície esférica é 5 ues CGSq . Seis cargas elétricas puntitormes. situado a 5 cm da superfície. Calcular a força que atua sobre uma carga q = 200 ues CGSq colocada. No interior de um cubo é colocada uma carga elétrica puntiforme de 40 statcoulombs. b) em um ponto externo. Figura 78 5. Admitir a esfera no vácuo. 7. 10. 8. Calcular o campo elétrico e o potencial que elas produzem no centro do hexágono. 200. e) em um ponto interno qualquer. todas positivas. 6. Uma esfera colocada no vácuo tem raio de 10 cm e carga elétrica de 200 ues CGSq. Calcular o campo elétrico e o potencial na superfície de uma esfera de raio 5 cm. Calcular o raio da esfera. Admitir a superfície no vácuo. 400. O . 11. Calcular o campo elétrico e o potencial: a) em um ponto de superfície da esfera. Demonstrar. Calcular o fluxo total que atravessa toda a superfície do cubo. 600. Uma esfera de raio 15 cm é colocada no vácuo e carregada com a carga elétrica de 200 ues CGSq. que o campo elétrico na superfície de uma esfera pode ser calculado imaginando-se que a carga esteja concentrada no centro. Calcular o campo elétrico em um ponto de uma superfície plana retangular de dimensões 20cm x 40cm. sabendo que a carga é de 2. Calcular o fluxo que atravessa uma superfície plana de 50 cm2. e) a normal à superfície faz ângulo de 360o com o campo. o fluxo através dessa superfície pode ser calculado pelo teorema de Gauss Figura 79 Há só uma carga no interior do tubo. d) a normal à superfície faz ângulo de 270o com o campo. Dar a resposta no sistema CGSES e no MKS. . 14. Então: Resulta: Resposta: . 17. b) a energia potencial de uma carga de 25 statcoulombs colocada nesse ponto.50 m dessa carga. Calcular: a) potencial de um ponto situado à distância de 0. 16. são colocadas as cargas elétricas seguintes: . 13. b) a normal à superfície faz ângulo de 90o com o campo. A superfície do cubo sendo uma superfície fechada. Calcular o fluxo que atravessa uma superfície plana de 100 cm2 área colocada em um campo elétrico uniforme de intensidade 15 ues CGSq nos seguintes casos: a) a normal à superfície faz ângulo de 0o com o campo. Um campo elétrico é produzido por uma carga elétrica puntiforme de 100 statcoulombs. no vácuo. Calcular o fluxo total através da superfície. . Calcular o fluxo que atravessa uma superfície plana de 80 cm2 área colocada de maneira a fazer ângulo de 30o com a direção de um campo elétrico uniforme de intensidade 6 ues CGSq . c) a normal à superfície faz ângulo de 180o com o campo. colocada perpendicularmente a um campo elétrico uniforme de intensidade 3 ues CGSq .cubo está no vácuo. Dar as respostas em unidades CGSES e MKS. No interior de uma superfície fechada qualquer. . 15. Se uma carga negativa passa de certo potencial para outro mais alto. Um campo elétrico é produzido no vácuo por duas cargas elétricas puntiformes de 2 c e -5 c. Uma carga elétrica puntiforme de 2 c é deslocada em um campo elétrico. b) a energia potencial de uma carga elétrica puntiforme de 0. Qual o trabalho realizado pela força eletrostática? Solução Quando uma carga elétrica . Uma carga elétrica puntiforme de 8 ues CGSq é deslocada de um ponto de potencial 3 ues CGSq a um ponto de potencial 2100 v. Calcular: a) o trabalho realizado.06 c colocada nesse ponto. Uma carga elétrica puntiforme de 5 c abandonada em um campo elétrico é deslocada de um ponto de potencial 50 v a um ponto de potencial V desconhecido. 20.Qual a variação da energia potencial de uma carga elétrica puntiforme de 3 c quando passa de um ponto de potencial 2 statvolts a um ponto de potencial 4 statvolts? 24. ou contra o campo elétrico? 22. o trabalho realizado pelo campo é: Temos Resposta: . respectivamente. Uma carga elétrica puntiforme de 10 c passou de um ponto de potencial 8 v a um ponto de potencial 5 v. Essa carga ganhou ou perdeu energia? Quanto? O trabalho foi realizado pelo campo elétrico. 25. b) a energia potencial da carga colocada no ponto de potencial 120 volts. Uma carga elétrica puntiforme de 5 c é deslocada de um ponto de potencial 120 volts ao infinito. de um ponto de potencial 5 volts para um ponto de potencial 2 volts. abandonada em um campo elétrico. Estabelecer a relação existente entre a unidade de intensidade de campo do sistema CGSES e a do sistema Giorgi. Calcular V. 19. ela ganha ou perde energia? E se for positiva? . Nesse deslocamento a carga absorve a energia de 20 joules. Resolver o problema no sistema MKS. Essa carga ganhou ou perdeu energia? Quanto? 21. é deslocada de um ponto de potencial para um ponto de potencial . usando obrigatoriamente a expressão: 26. mas.50 m da segunda. Calcular: a) o potencial de um ponto que dista 20 cm da primeira carga e 0.18. 23. Qual o módulo. a do MKS. 39. Sabendo que a carga elétrica de um elétron é de 4. Demonstre a fórmula (18). Defina vetor campo elétrico em um ponto. e mostre a relação entre elas. Por que duas linhas de força de um mesmo campo não se cruzam? 36. Um elétron-volt é o trabalho realizado para deslocar a carga elétrica de um elétron entre dois pontos cuja diferença de potencial é um volt. c) o fluxo elétrico que atravessa a superfície de uma esfera de 20 cm de raio concêntrica com a esfera eletrizada. 35. E do campo produzido por três cargas elétricas de mesmo sinal dispostas nos vértices de um triângulo equilátero (indique os sentidos das linhas). Defina as unidades de fluxo dos sistemas CGSES e MKS.27. Qual é a forma geométrica de um tubo de forças do campo produzido por uma carga elétrica puntiforme? 40. Defina tensão eletrostática. Uma esfera de raio tem densidade elétrica de 200 ues CGSq/cm2.8021. 44. 45. Dê exemplo.10-10 ues CGSq. no campo criado por um condutor esférico tudo se passa como se a carga estivesse concentrada no centro da esfera. b) o campo elétrico e o potencial num ponto situado a 5 cm da superfície da esfera. Defina campo eletrostático uniforme. Enuncie e demonstre o teorema de Coulomb. 41. Em Física Atômica se usa uma unidade de energia chamada elétron-volt. Demonstre que o campo eletrostático é nulo no interior de uma esfera. . Qual a importância do conhecimento das linhas de força? Como se estabelece o sentido de uma linha de força? 34. Defina linha de força de um campo eletrostático. Defina tubo de força. Demonstre a fórmula que exprime o módulo do campo nas vizinhanças de um plano. Enuncie e demonstre o teorema de Gauss. 29. 37. Defina fluxo eletrostático. e está colocada num meio cuja constante dielétrica é 8/9. 42.108 u MKS. O que é um campo de forças? O que é campo elétrico de uma carga elétrica? 30. calcular a relação entre o erg e o elétron-volt. Defina a unidade de intensidade de campo elétrico do sistema CGSES. 33. Porque o campo elétrico é newtoniano? 31. Faça um gráfico da variação do fluxo em função do ângulo que a normal à superfície faz com o campo. a direção e o sentido do vetor campo em um determinado ponto? 32. d) o trabalho realizado ao deslocar uma carga de 2. Desenhe as linhas de força do campo produzido por duas cargas elétricas de mesmo sinal. 43. 28. 38. Demonstre que.10-8 c da superfície da esfera eletrizada ao fim do seu campo. e mostre a relação entre elas. Calcular: a) o campo elétrico e o potencial na superfície da esfera. Quais as unidades de diferença de potencial dos sistemas CGSES e MKS? Qual a relação entre elas? 50. O que é uma superfície equipotencial? Que direção tem as linhas de força na superfície de um condutor eletrizado? Por que? 51.Centro de Ensino e Pesquisa Aplicada. Quanto vale o potencial de um ponto da superfície de uma esfera eletrizada? 49. O que é blindagem eletrostática? 52. 53. Uma determinada carga elétrica produz campo elétrico mais forte no ar ou na água? Por que? 54. O fluxo elétrico é uma grandeza escalar ou vetorial? Por que? © 2007 . Todos os direitos reservados . 48. Demonstre a fórmula (37). Defina potencial de um ponto de um campo eletrostático. Descreva a analogia existente entre o campo elétrico e o campo gravitacional.46. Por que se chama potencial? Se o potencial de um ponto é . qual a energia potencial de uma carga colocada nesse ponto? 47.