Uma superfície plana de área
está imersa num campo elétrico uniforme de intensidade
. Calcule o fluxo do campo nesta superfície nos casos:
A superfície está disposta perpendicularmente às linhas do campo.
A superfície está disposta perpendicularmente às linhas do campo.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos uma placa de área
mergulhada num campo elétrico uniforme de intensidade
. A placa está perpendicular às linhas de campo e a gente precisa achar o fluxo elétrico que atravessa essa superfície. O conteúdo aqui é “fluxo de campo elétrico”, que a gente resolve usando produto escalar entre
e
. Para mandar ver, vamos precisar:
a) Converter a área de para
.
b) Usar a fórmula do fluxo .
a) Converter a área de
b) Usar a fórmula do fluxo
Passo 2
Primeiro, vamos entender a teoria do fluxo elétrico. O fluxo através de uma superfície é definido por
No caso de campo uniforme e superfície plana, isso vira bem mais simples:
onde
é o ângulo entre o vetor campo
e o vetor área
. Aqui, “vetor área” tem módulo igual à área da superfície e direção normal a ela.
Passo 3
Agora, convertemos a área para o Sistema Internacional:
porque
.
Passo 4
Como a superfície está perpendicular ao campo, o ângulo
e
. Substituindo na fórmula: