Exercícios Resolvidos sobre Força Elétrica e Cabo Coaxial - Eletromagnetismo

Enunciado Questão 01 Considere as cargas Q1 4x104C no ponto A3 8 20 e uma carga Q2 2x104C no ponto B8 4 22 posicionadas no vácuo Calcule a força exercida em Q2 por Q1 Siga os seguintes passos a Calcule a expressão de R12 b Calcule o valor do módulo R12 e a expressão de a12 c Utilizando a fórmula abaixo calcule F2 Forneça o resultado utilizando a expressão representada pelos 3 componentes ax ay e az F2 Q1 Q2 4πε0 R122 a12 Questão 02 Um cabo coaxial de 30 cm de comprimento possui um raio interno a rint 2mm e um raio externo b rext 5mm Considere que o espaço entre os condutores seja preenchido com ar em termos práticos ar é sinônimo de vácuo e de espaço livre e que a carga total no condutor interno seja de 40 nC Calcule a A densidade de carga no condutor interno ρS cil in e a densidade de carga no condutor externo ρS cil ex b O campo Ep e o campo Dp 1 Q1 4104 C A3820 Q2 2104 C 8422 R12 r0 r1 83î 48ĵ 2220k R12 25164 45 R12 5î 4ĵ 2k R12 35 a12 1 35 5ax 4ay 2az F2 41042104 4π 1 36 m 109 45 5ax 4ay 2az 35 F2 8108 5109 5ax 4ay 2az 35 16 5ax 4ay 2az 35 a força tem 16 N de intensidade a direção e sentido é determinada pelo vetor a12 5ax 4ay 2az 35 A força Q2 pode ser representado por seus três componentes F2 80 35 ax 64 35 ay 32 35 az como a força é mútua F1 F2 3 L 30cm 03m Q rint 2 mm 2103 m b rext 5 mm 5103 m Q 40 C 4108 C a ρS cil int Qcil int 2πaL 4109 2π 2103 03 109 094103 106106 Cm2 ρS cil ext Qcil ext 2πbL 4109 2π 5103 03 042 Ncm2 b Dp a ρS ρ 2103 106106 ρ 212 nCm2 ρ 2 ρ 5mm Ep Dp ε0 212109 88541012 ρ 024 ρ Vm 2 ρ 5mm