Lista de Exercícios Resolvidos de Campo Elétrico Gerado por um Disco

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A que distância do eixo de um disco de plástico uniformemente carregado de 0,600 m de raio o módulo do campo elétrico é igual à metade do módulo do campo no centro do disco?

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Um elétron e é liberado a partir do repouso no eixo central de um disco uniformemente carregado de raio R . A densidade superficial de cargas do disco é 4 μ C m 2 . Determine o módulo da aceleração inicial do elétron se ele for liberado a uma distância do centro do disco de:

(a) z = R

(b)   z = R 100

(c)   z = R 1000

(d) Por que o módulo da aceleração quase não varia com a distância entre a carga e o disco?

Dado: Razão carga massa do elétron:

e m e = 1,759.10 11 C K g  

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Um engenheiro foi encarregado de projetar um dispositivo no qual um disco uniformemente carregado de raio R produz em um ponto P sobre o eixo do disco a uma distância 2,00 . R do plano do disco. Para economizar material decidiu-se substituir o disco por um anel com o mesmo raio externo R e um raio interno R 2 . O anel tem a mesma densidade superficial de cargas que o disco original. Qual é a razão entre o novo campo no ponto P e o campo antigo?

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Uma barra delgada de comprimento L   [ m ] é envergada até formar um semi-círculo, conforme mostra a Figura 1.

a ) Se a barra tem uma densidade de carga uniforme λ > 0   [ C / m ] , calcule o campo elétrico na origem.

b ) Onde deveria ser colocada uma carga pontual de valor igual ao da carga total da barra para que o campo na origem fosse nulo?

c ) Considere agora que esse semicírculo se torne um semi-disco de mesmo raio com um orifício concêntrico semicircular de raio L / 10 π   [ m ] e com uma densidade superficial uniforme σ   [ C / m 2 ] , como mostrado na Figura 2. Calcule o campo elétrico na origem devido a esta nova configuração.

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