Atividade de Física 3

V3 6 V R1 10Ω V2 1 V R4 50Ω R2 100Ω R3 100Ω V4 1 V 1 Uma grande superfície plana nãocondutora tem densidade de cargas uniforme σ No meio dessa superfície foi feito um pequeno furo circular de raio R conforme figura abaixo Desprezando o encurvamento das linhas de campo em todas as bordas a Calcule o campo elétrico no ponto P à distância z do centro do furo e ao longo do seu eixo b Considere agora que uma carga positiva com carga q e massa m é colocada sobre o eixo Oz e afastada do centro do buraco em um ponto z tal que R z A carga q que pode se mover livremente ao longo do Oz é a seguir liberada Porque o movimento da carga q é harmônico simples c Determine o período da oscilação da carga q Se for necessário utilize a aproximação binomial 1 xn 1 nx se x 1 2 Encontre o potencial elétrico de uma esfera uniformemente carregada com raio R e carga total Q em todo o espaço Use o infinito como sua referência Depois a partir do gradiente ache o campo elétrico Por fim mostre um gráfico do potencial elétrico 3 Um cilindro condutor longo possui um raio a e uma densidade de carga linear λ Ele está circundado por uma casca cilíndrica coaxial condutora com raio interno b e densidade de carga linear λ a Calcule a diferença de potencial entre os pontos a e b isto é entre a superfície externa do condutor e a superfície interna da casca cilíndrica b Calcule a capacitância por unidade de comprimento desse capacitor supondo que o espaço entre as superfícies cilíndricas esteja ocupado por um material com constante dielétrica k c Suponha que este material dielétrico tenha uma condutividade σ calcule a corrente de fuga entre as placas 4 Duas esferas condutoras cada uma carregada com uma carga q estão situadas a uma distância d suficientemente grande uma da outra Nessa condição as cargas nas diferentes esferas não interagem entre si Uma esfera possui raio R1 e a outra raio R2 R1 a Qual o campo elétrico no interior de cada esfera Justifique b Qual o campo a uma distância r d no exterior de cada esfera Justifique c Qual o potencial de cada esfera em função dos seus raios e da carga q considerando potencial nulo no infinito d As esferas são colocadas em contato por um longo fio condutor Determine a carga final de cada esfera após estas terem sido colocadas em contato pelo fio condutor 5 Calcule as correntes elétricas em cada uma das malas do circuito abaixo Também determine a diferença de potencial entre os terminais de cada resistor Nota o símbolo abaixo é uma alternativa para indicar baterias fems em circuitos