Fısica 3 - EMB5031

Prof. Diego DuarteCampo eletrico (lista 2)

15 de fevereiro de 2017

1. Seja E a magnitude do campo eletrico num ponto P situado a umadistancia D de um plano uniformemente carregado com densidade su-perficial σ. A maior contribuicao para E provem dos pontos maisproximos de P sobre o plano. Mostre que a regiao do plano situada auma distancia ≤ 2D do ponto P e responsavel pela metade (E/2) docampo em P .

2. Um fio retilıneo de comprimento l esta uniformemente carregado comdensidade linear de carga λ. (a) Calcule o campo eletrico num pontosituado sobre o prolongamento do fio, a uma distancia d de sua extre-midade. (b) Calcule a magnitude do campo, se l = d = 5, 0 cm e acarga total do fio e de 3,0 µC.

3. Dois fios retilıneos de mesmo comprimento a e separados por umadistancia b, estao uniformemente carregados com densidades linearesde carga λ e -λ. Calcule o campo eletrico no ponto P .

Figura 1: Exercıcio 3.

4. Um fio quadrado de lado 2l esta uniformemente carregado com densi-dade linear de carga λ. Calcule o campo eletrico num ponto P situado

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sobre a perpendicular ao centro do quadrado, a distancia D do seuplano.

Figura 2: Exercıcio 4.

5. Tres superfıcies carregadas estao localizadas no espaco livre como segue:10 µC/m2 em x = 2, 0 m, −20 µC/m2 em y = −3, 0 m e 30 µC/m2 emz = 5, 0 m. Calcule E nos pontos cartesianos (a) (5,−1,4), (b) (0,−2,1)e (c) (3,−4,10).

6. Considere um disco circular de raio 5, 0 cm no plano xy. Suponhaque a densidade superficial de carga seja dada por ρS = 12ρ nC/cm2.Determine a intensidade do campo eletrico para um ponto 20,0 cmacima da origem no eixo z.

7. Dois planos paralelos estao uniformemente carregados tal que a distanciaentre eles e muito menor que o tamanho de cada placa. Ambas pos-suem densidades superficiais de carga −σ e σ, respectivamente. Calculeo campo eletrico em pontos acima de ambos, abaixo de ambos, e entreos dois. Represente as linhas de campo eletrico nas tres regioes.

8. Trace de forma esquematica as linhas de campo eletrico associadas aum par de cargas puntiformes +2q e −q, separadas por uma distanciad. Explique o tracado e discuta qualitativamente o comportamentodas linhas em pontos proximos e distantes das cargas, em diferentesregioes. Considere q = 1, 0 nC e d = 1, 0 m, calcule alguns valores ecompare tanto os valores quanto seu esboco com o programa ”Cargase Campos”[1].

Referencias

[1] Cargas e campos, Phet Interactive Simulations. Last view: 02/14/2017.

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