Um fio retilíneo muito longo possui uma carga por unidade de comprimento de 1,50 times 10^-10 C / m. Um elétron está colocado no ponto x=40,0 cm. Determine o módulo da força exercida sobre o elétron

Passo 1

O enunciado dá um fio retilíneo muito longo com densidade de carga lambda = 1,50times10^-10,C/m e um elétron (carga qe = -1,602times10^-19,C) a uma distância x=40,0 cm=0,40 m do fio.
Conteúdo: eletrostática de linha de carga infinita e força elétrica F=qE.

Passo 2

O campo elétrico a uma distância r de um fio uniforme infinito é dado por
E(r);=;lambda2pivarepsilon0,r
onde varepsilon0=8,854times10^-12,F/m.

Passo 3

A força de Coulomb sobre o elétron é
F ;=; |qe|,E(r)
como pedem somente o módulo da força, usamos o valor absoluto de qe.

Passo 4

Substituindo r=0,40 m e os valores numéricos:
E(0,40)=1,50times10^-102pi,(8,854times10^-12),(0,40) approx6,74;N/C

Passo 5

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F = (1,602times10^-19,C)times(6,74,N/C) approx1,08times10^-18,N

Resposta

O módulo da força exercida sobre o elétron é aproximadamente
1,08times10^-18,N

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