Exercícios 01: Lei de Coulomb e Campo Elétrico
Uma carga pontual de
está posicionada em
no espaço livre. Encontre
, E
e
em
.
Uma carga pontual de
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma carga pontual de
colocada no ponto
no espaço. Nosso objetivo é encontrar os componentes do campo elétrico
,
e
no ponto
. Para isso, vamos usar a Lei de Coulomb e os conceitos de campo elétrico. Precisamos calcular a distância entre as cargas, a direção do campo e decompor esse campo nas coordenadas cilíndricas.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar o vetor que vai de
até
. Subtraímos as coordenadas de
das de
:
Agora, calculamos a magnitude desse vetor, que é a distância entre
e
:
Passo 3
Com a distância em mãos, usamos a Lei de Coulomb para encontrar o campo elétrico causado pela carga
:
Onde:
-
é a constante eletrostática. -
-
é o vetor unitário na direção de .
Passo 4
Vamos calcular
:
Primeiro, calculamos o fator:
Agora, multiplicamos pelos componentes do vetor unitário:
Resposta
Os componentes do campo elétrico no ponto
são aproximadamente: