A distância entre duas cargas puntiformes
e
é igual a 0,10 m. Determine o campo elétrico resultante:
No ponto B;
No ponto B;
Passo 1
O enunciado e a figura nos dão as seguintes informações (peguei os comprimentos mostrados na imagem):
- Cargas:
e . - Distância entre as cargas:
. - Na figura a carga
(positiva) está no eixo (escolhida como ), a carga (negativa) está à direita de . - O ponto
está à esquerda da carga positiva; ou seja, . - Distâncias ao ponto
(calculadas a partir dos dados acima): distância de até : ; distância de até : .
O que o enunciado pede:
- Determinar o campo elétrico resultante no ponto
.
Passo 2
Lembrando a lei que vamos usar: o campo elétrico criado por uma carga pontual
em uma distância
tem módulo dado por
onde:
-
é a constante eletrostática, ; -
é a carga (em coulombs); -
é a distância entre a carga e o ponto onde se calcula o campo (em metros).
A direção do campo é: para cargas positivas, o campo aponta para fora (afastando-se da carga); para cargas negativas, aponta para dentro (em direção à carga).
Também usaremos o princípio da superposição: o campo total é a soma vetorial dos campos de cada carga:
Aqui todas as posições estão sobre o mesmo eixo
, então é só somar as componentes
.
Passo 3
Converter cargas e distâncias para unidades SI:
-
. -
. -
. -
.
Calcular o módulo de cada campo:
Passo 4
Calcular passo a passo
:
Direção de
: como
é positiva, o campo em
aponta para fora de
. O ponto
está à esquerda de
, então esse campo aponta para a esquerda (direção negativa de
). Assim a componente
de
é
Calcular
:
Direção de
:
é negativa, então o campo em
aponta em direção a
. Como
está à direita de
, esse campo aponta para a direita (direção positiva de
). Assim
Passo 5
Somar as componentes
para obter o campo resultante:
Arredondando com três algarismos significativos:
Como só há componente
, o vetor campo em
é
Interpretação física: o campo resultante tem módulo
e aponta para a esquerda (sentido negativo de
).