Seja um anel condutor circular de raio igual a
, carregado com carga total igual a
. Considerando que o anel está localizado sobre o plano
, calcule o campo elétrico a uma distância de
do anel, sobre o eixo
. Re:
.
Passo 1
Resumo do enunciado: temos um anel condutor de raio
carregado com carga total
, situado no plano
. Queremos o módulo do campo elétrico num ponto do eixo
a uma distância
do centro do anel. Para resolver usamos o resultado obtido por integração da Lei de Coulomb para um anel carregado.
Passo 2
O campo elétrico no eixo de um anel de carga é dado pela fórmula
onde
é a permissividade do vácuo e o vetor campo aponta ao longo do eixo
.
Passo 3
Convertendo para unidades do SI:
Substituindo em
Passo 4
Calculemos primeiro
e seu
:
O numerador é
Logo
Passo 5
Como o ponto está no eixo positivo
, o vetor campo aponta na direção
.