Lista de Exercícios 5: Fluxo Elétrico e Lei de Gauss

LISTA DE EXERCÍCIOS 5 FLUXO ELÉTRICO E LEI DE GAUSS 1 A figura mostra quatro superficies fechadas 𝑆1 𝑎 𝑆4 e três cargas 2𝑄 𝑄 𝑒 𝑄 Qual é o fluxo 𝛷 através de cada uma das superfícies 2 Uma casca esférica uniformemente carregada de 30 cm de diâmetro possui uma densidade superficial de carga 𝜎 80 𝜇𝐶𝑚2 a Determine a carga sobre a esfera b Qual é o fluxo do campo elétrico total que sai da esfera 3 Uma carga puntiforme produz um fluxo de campo elétrico de 750 𝑁𝑚2𝐶 através de uma superfície gaussiana esférica de 100 cm de raio centrada na carga a Se o raio da superfície gaussiana dobrar qual seria o fluxo através da superfície b Qual a quantidade e sinal da carga puntiforme 4 Uma esfera condutora de 150 cm de raio possui uma carga de valor desconhecido Sabendose que o campo elétrico a uma distância de 200 cm do centro da esfera tem módulo igual a 300 𝑥 103 𝑁𝐶 e aponta radialmente para dentro da esfera qual é a carga da esfera 5 Uma superfície fechada envolve uma carga 𝑞 63 𝜇𝐶 Determine o fluxo de campo elétrico gerado pela carga através dessa superfície 6 O contador Geiger é um instrumento para medir radiações ionizantes Ele é baseado em um longo tubo metálico cilíndrico que tem um fio metálico alinhado ao longo do seu eixo central O raio interno do tubo é 200 cm O tubo é preenchido com gás no qual ocorre uma descarga elétrica quando o campo elétrico no seu interior atinge um valor de 556 𝑥 106 𝑁𝐶 Determine a densidade linear de carga máxima no fio para que não ocorra descarga elétrica Considere o fio e o tubo infinitamente longos 7 Duas cascas esféricas concêntricas têm raios 𝑎 500 𝑐𝑚 𝑒 𝑏 150 𝑐𝑚 e estão carregadas eletricamente A carga total sobre a esfera interna é de 8 𝑥 108 𝐶 e sobre a esfera externa a carga total é 300 𝑥 108 𝐶 Determine o campo elétrico em a 𝑟 800 𝑐𝑚 b 𝑟 300 𝑐𝑚 medidos a partir do centro de cascas 8 Um fio condutor longo com densidade linear de carga 100 𝑥 108 𝐶𝑚 está dentro de uma casca condutora cilíndrica concêntrica de 200 cm de raio e densidade de carga 100 𝑥 108 𝐶𝑚 Usando a lei de Gauss calcule o módulo do campo elétrico nas regiões a entre os dois condutores a 100 cm do centro do fio b fora da casca condutora 𝑟 200 𝑐𝑚