em que
é uma constante positiva. (a) Mostre que a carga total contida na distribuição é igual a
. (b) Demonstre que o campo elétrico na região
é idêntico ao campo elétrico produzido por uma carga puntiforme
, situada em
. (c) Obtenha uma expressão para o campo elétrico na região
. (d) Faça um gráfico do módulo do campo elétrico
em funçāo de
. (e) Encontre o valor de
para o qual o campo elétrico atinge seu valor máximo e calcule o valor desse campo elétrico máximo. 22.54 * Uma placa uniformemente carregada. Uma placa de material isolante com espessura
é orientada de modo que suas faces fiquem paralelas ao plano
e sejam dadas pelos planos
e
. As dimensões da placa nas direções y e
são muito maiores que
, de modo que podem ser consideradas infinitas. A placa possui uma densidade de carga uniforme
. (a) Explique por que o campo elétrico no centro da barra (
) é igual a zero. (b) Usando a lei de Gauss, determine o módulo, a direção e o sentido do campo elétrico em todos os pontos do espaço.
Passo 1
O enunciado informa apenas que
é uma constante positiva, mas não dá a forma funcional de
(isto é, como a densidade de carga varia com
dentro da esfera). Sem saber
, não é possível calcular a carga total nem o campo elétrico em qualquer região.
Passo 2
Para usar a lei de Gauss ou fazer a integral de volume
e depois obter
é indispensável conhecer explicitamente
. Como isso não foi dado, não há dados suficientes para responder (a)–(e).
Resposta
Não há como resolver as alíneas (a)–(e) porque o enunciado não fornece a expressão de
. Por favor, informe a dependência de
em função de
.