OS PRÓXIMOS PROBLEMAS DEVEM SER RESOLVIDOS USANDO A LEI DE GAUSS
Usando a lei de Gauss, calcule o campo elétrico de uma carga pontual
situada na origem.
Usando a lei de Gauss, calcule o campo elétrico de uma carga pontual
Passo 1
O enunciado pede o cálculo do campo elétrico gerado por uma carga pontual
localizada na origem, usando a lei de Gauss. Esse é um problema de eletrostática com simetria esférica: vamos escolher uma superfície gaussiana esférica de raio
e usar a simetria para simplificar a integral de fluxo.
Passo 2
Devido à simetria esférica, o campo elétrico
só depende da distância
e aponta na direção radial. Assim, sobre a superfície esférica de raio
, o vetor campo é perpendicular ao elemento de área
e tem módulo constante.
Passo 3
A lei de Gauss afirma:
Aqui temos
.
Passo 4
Como
é radial e constante em módulo na esfera,
Portanto,
A direção é radial, saindo da carga se
ou entrando se
.