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Exercícios Resolvidos de Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo 9ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick

Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo 9ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick - 22.Problemas Adicionais - 68

Na Fig. 22-60, oito partículas estão no perímetro de um quadrado de lado d= 2,0 cm. As cargas das partículas são q1 = +3e, q2 = + e, q3 = -5e, q4 =-2e, q5 = +3e, q6 = +e, q7 = -5e e q8 = + e. Em termos dos vetores unitários, qual é o campo elétrico produzido pelas partículas no centro do quadrado?

Passo 1

Temos, esse quadrado de lado d=2,0 cm formado por oito partículas. O pulo do gato, é perceber que praticamente a maioria dos campos gerado pelas cargas diametralmente opostas se cancelam. Como por exemplo q1 = +3e e q5 = +3e ou q2=+e e q6 = +e.

Dessa forma, só restam os campos gerados pelas cargas q4=-2e e q8 = +e. Lembrando que o campo aponto sempre do negativo para o positivo

E = - q 4 4 π ε 0 d 2 + q 8 4 π ε 0 d 2

E = 2 e 4 π ε 0 d 2 + e 4 π ε 0 d 2 = 3 e 4 π ε 0 d 2

E = 3 1,60 x 10 - 19 4 π 8,85 x 10 - 12 2,0 x 10 - 2 2 = 1,08 x 10 - 5 N / C

Na direção x

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Resposta

E ¯ = 1,08 x 10 - 5 N / C î

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