Seja uma partícula puntiforme de carga igual a 2,0[eta C]. Pede-se o fluxo elétrico através de uma superfície esférica de raio medido a partir da partícula igual a: (a) 10[cm];

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma partícula com carga elétrica de 2,0 , muC e precisamos calcular o fluxo elétrico através de uma superfície esférica com raio de 10 cm ao redor dessa carga. O conteúdo principal aqui é a Lei de Gauss, que relaciona o fluxo elétrico com a carga encerrada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo elétrico. É uma medida de quantas linhas de campo elétrico passam por uma superfície. A Lei de Gauss nos diz que o fluxo elétrico total através de uma superfície fechada é igual à carga total dentro dessa superfície dividida pela constante de permissividade do vácuo ( varepsilon0).

Passo 3

A fórmula da Lei de Gauss é:
Phi = Qvarepsilon0
Onde:
  • Phi é o fluxo elétrico,
  • Q é a carga elétrica dentro da superfície,
  • varepsilon0 é a permissividade do vácuo ( approx 8,85 times 10^-12 , C^2/N·m^2).

Passo 4

Vamos identificar os valores dados:
  • Carga Q = 2,0 , muC = 2,0 times 10^-6 , C.
  • O raio da esfera é 10 cm, mas como a Lei de Gauss para uma esfera depende apenas da carga interna, o raio não afetará o resultado.

Passo 5

Agora, substituímos os valores na fórmula:
Phi = 2,0 times 10^-6 , C8,85 times 10^-12 , C^2/N·m^2

Passo 6

Vamos calcular:
Phi = 2,0 times 10^-68,85 times 10^-12 approx 2,26 times 10^5 , N·m^2/C

Resposta

O fluxo elétrico através da superfície esférica é aproximadamente 2,26 times 10^5 , N·m^2/C.

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