ATPS Fisica 3 - Campo Elétrico e Lei Gauss

Giovane Sizenando - Eng. Produção 3 ͣ Fase

CAMPO ELÉTRICO E LEI DE GAUSS

Joinville - SC

2° Semestre/2015

SUMÁRIO

Etapa 1 - Campo Elétrico Lei de Gauss...............................................................3

Passo 2................................................................................................................3

Passo 3................................................................................................................3

Passo 4................................................................................................................5

Referências Bibliográficas...................................................................................6

ETAPA 1

Para o cálculo utilizar os dois últimos algarismos do RA:

RA: .......23

r=5+RA/10 cm

r=5+23/10 cm

r=5+2,3cm

r=7,3cm

r=0,073m

ρ=2+RA/20 C/m³

ρ=2+23/20 C/m³

ρ=2+1,15 C/m³

ρ=3,15x〖10〗^(-3) C/m³

Passo 2

Supor que o pó (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e passando por um cano cilíndrico de plástico de raio r = 7,3cm e que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas uniformemente com uma densidade volumétrica ρ. O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.

Resposta:

O pó carregado negativamente ao passar pelo cano plástico, que é material isolante, irá gerar um campo elétrico positivo que irá apontar para o centro do eixo do cilindro.

Passo 3

Escrever uma expressão, utilizando a Lei de Gauss, para o módulo do campo elétrico no interior do cano em função da distância r do eixo do cano. O valor de E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor máximo de E e a que distância do eixo do cano esse campo máximo ocorre para ρ=3,15x〖10〗^(-3) C/m³ (um valor típico).

Resposta:

Determinando a expressão do campo elétrico (E):

q_(env.)= ε_0 .∮▒E .dA_(cil.)

q_(env.)= ε_0 .E .A_(cil.)

q_(env.)= ε_0 .E .(2πrl)

Sabendo que:

q= ρ .V_(cil.)

q_(env.)= ρ .V_(cil.)

q_(env.)= ρ .(πr²l)

Igualando