Uma carga pontual de 5 nC encontra-se a 6 cm de um fio retilíneo muito comprido, com carga linear constante de 7 nC / cm. Calcule a força elétrica sobre o fio.
R: 1,05 mN.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos uma carga pontual E(r) = 2,k,lambdar a uma distância F = q,E de um fio retilíneo “infinito” com densidade linear de carga .
Conteúdo: eletrostática – campo elétrico de uma linha infinita e força elétrica sobre carga.
O que vamos usar:
  • A fórmula do campo elétrico gerado por um fio retilíneo infinito:
  • A relação força–campo:

Passo 2

Primeiro, deixa eu converter tudo para SI (Sistema Internacional):

Passo 3

Agora vamos calcular o campo elétrico que o fio produz no ponto onde está a carga:
E = 2,k,lambdar com k = 9times10^9,N,m^2C^2
Substituindo:
E = 2 times 9times10^9 times 7times10^-70,06 = 2 times 9 times 7 times 10^9-70,06 = 126 times 10^20,06 = 2,1times10^5;N/C

Passo 4

Com o campo na mão, a força na carga vale
F = q,E = 5times10^-9,C ;times; 2,1times10^5,NC = 1,05times10^-3,N = 1,05,mN
Pela terceira lei de Newton, essa também é a força que a carga exerce sobre o fio.

Resposta

A força elétrica sobre o fio é .

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