Enunciado

O cubo da figura ex28.7 contém uma carga positiva. O campo elétrico é constante em cada face do cubo. O vetor campo elétrico não-desenhado na face em primeiro plano aponta para dentro ou para fora do cubo? Qual é a intensidade mínima possível desse vetor?

Passo 1

Faaaaaala, galera... Tranquileba??

Olhe a foto, e veja que cada seta aponta para um lado, algumas para dentro, outras para fora.

O fluxo elétrico flui de uma superfície fechada ao redor de uma região do espaço contendo uma rede de carga positiva, e de modo contrário, as que vão para dentro, contém uma rede carga negativa.

Sendo assim, usemos a definição de fluxo elétrico:

ϕ e = E → * A → = E   A   c o s ⁡ ( θ )

Como foi dito, o cubo contem uma carga positiva, logo seu fluxo deve ser maior que 0. Assim:

ϕ i n + ϕ e x t + ϕ d e s c o n h e c i d o > 0   N C   A

Passo 2

Sendo assim, para o fluxo interno:

ϕ i n = E → * A → = 20 + 15 + 10   N C A cos ⁡ 180 ° = - 45   N C A  

E para o externo:

ϕ e x t = E → * A → = 20 + 10   N C A cos ⁡ 0 ° = 30   N C A  

Passo 3

Assim, para o fluxo:

ϕ i n + ϕ e x t + ϕ d e s c o n h e c i d o > 0   N C   A

- 45   N C A +   30   N C A + ϕ d e s c o n h e c i d o > 0

Logo temos que:

ϕ d e s c o n h e c i d o < 15   N C A  

O que significa que o vetor do campo aponta para fora, e é maior que 15   N C

Resposta

O que significa que o vetor do campo aponta para fora, e é maior que 15   N C

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