Lista de Exercícios Resolvidos - Física III - Campo Elétrico e Distribuições de Carga

Física III Lista de Exercícios Cap 23 19 Recomendação Faça o maior número possível de exercícios do livrotexto 01 Uma linha contínua de carga está sobre o eixo dos x de xxx até o infinito positivo A linha tem densidade linear de carga uniforme λ Qual é a magnitude e direção do campo elétrico na origem 02 a Considere uma casca cilíndrica circular com carga total Q raio R e altura H Determine o campo elétrico em um ponto a uma distância d da tampa direita do cilindro v figura b Repita o cálculo considerando agora um cilindro maciço de carga 03 Um quadrado de lado L está no plano yz com o centro na origem Cada lado está uniformemente carregado e a densidade linear de carga é λ Calcular o campo elétrico sobre o eixo dos x a uma distância qualquer x do centro e comparar o resultado com o campo no mesmo ponto de um anel circular carregado com a mesma carga e de raio rL2 04 Uma esfera maciça de raio a nãocondutora está com o centro na origem e tem uma cavidade esférica de raio b com centro no ponto xb e y0 v figura A densidade de carga na esfera é uniforme e igual a ρ Calcular o campo elétrico num ponto qualquer da cavidade 05 Uma esfera nãocondutora com raio R01 m tem uma densidade volumétrica de carga proporcional à distância ao centro ρ Ar para rR com A constante e ρ 0 para rR a Calcular a carga total da esfera b Calcular o campo elétrico no interior e no exterior da distribuição de cargas e fazer o gráfico de E contra r 06 A figura abaixo mostra o esquema da seção reta de um cabo coaxial infinitamente comprimido O condutor interno tem uma carga de 6 nCm e o externo está descarregado a Determine o campo elétrico das cargas deste cabo em função de r sendo r a distância ao eixo do sistema b Quais as densidades superficiais de carga na face interna e na externa do condutor externo 07 Numa certa região da atmosfera terrestre o campo elétrico medido a 250 m de altura foi de 150 NC dirigido na vertical para baixo Na altura de 400 m o campo elétrico foi de 170 NC também vertical para baixo Calcular a densidade de carga na atmosfera admitindo que ela seja uniforme entre 250 m e 400 m 08 Um plano infinito de carga com densidade superficial de carga σ1 3 μCm2 é paralelo ao plano xz e passa por y06 m Um segundo plano infinito de carga com a densidade superficial de carga σ2 2 μC m2 é paralelo ao plano yz e passa por x1 m Uma esfera de raio 1 m com o seu centro no plano xy na intersecção dos dois planos carregados em x1m y06 m tem a densidade superficial de carga σ3 3 μCm2 Determinar a direção e o módulo do campo elétrico sobre o eixo dos x em a x04 m e b x25 m 09 Se o campo elétrico no ar atmosférico for da ordem de 3x106 NC o ar se ioniza e se torna condutor O valor do campo em que ocorre esta ionização é uma medida da rigidez dielétrica do ar Imaginemos que uma carga de 18 μC seja colocada numa esfera condutora Qual o raio mínimo da esfera que pode reter esta carga no ar sem haver ionização 10 Uma esfera de raio R centrada na origem está uniformemente carregada com carga Q Calcular a força da esfera sobre um segmento retílineo uniformemente carregado com a carga total q orientado radialmente com uma extremidade em rR e a outra em rRd Prob 02 Prob 04 Prob 06 13cm 9 cm 13cm