Uma superfície plana de área
é girada em um campo elétrico uniforme de módulo
. Determine o fluxo elétrico através desta área quando for paralelo à superfície.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre fluxo elétrico, que é um conceito da eletrostática. A gente tem uma superfície plana com área de
que está sendo girada em um campo elétrico uniforme com intensidade
. A pergunta é: qual é o fluxo elétrico através dessa área quando ela está paralela ao campo elétrico.
Para resolver isso, vamos precisar entender a fórmula do fluxo elétrico, que relaciona o campo elétrico com a área da superfície e o ângulo entre eles.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do fluxo elétrico, que é dada por:
Onde:
-
é o fluxo elétrico, -
é a intensidade do campo elétrico, -
é a área da superfície, -
é o ângulo entre o campo elétrico e a normal (perpendicular) à superfície.
Passo 3
No nosso caso, a área está sendo girada e queremos saber o fluxo quando ela está paralela ao campo elétrico. Isso significa que a direção do campo elétrico está na mesma direção da superfície, ou seja, o campo está paralelo à superfície.
Passo 4
Quando a superfície está paralela ao campo elétrico, o ângulo
entre o campo e a normal da superfície é de
graus. Isso porque a normal é perpendicular à superfície, então se o campo é paralelo, faz um ângulo reto com a normal.
Passo 5
Agora, vamos calcular o cosseno desse ângulo:
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula do fluxo elétrico:
Resposta
O fluxo elétrico através da área quando ela está paralela ao campo elétrico é 0.