Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 23.4 - Ex. 29
A Fig. 23-38 é uma seção de uma barra condutora de raio e comprimento no interior de uma casca coaxial, de paredes finas, de raio e mesmo comprimento . A carga da barra é ; a carga da casca é . Determine (a) o módulo e (b) a direção (para dentro ou para fora) do campo elétrico a uma distância radial . Determine (c) e (d) a direção do campo elétrico para . Determine a carga (e) na superfície interna e (f) na superfície externa da casca.
Passo 1
a. Usando novamente a Lei de Gauss, temos, para uma superfície cilíndrica de raio que envolve a casca cilíndrica maior da figura:
Então:
Passo 2
b. Como o sinal encontrado anteriormente é negativo, então, esse campo elétrico que encontramos está direcionado para o eixo central.
Passo 3
c. Quando a gente considera uma superfície gaussiana com raio a história muda, pois, nesse caso, o raio da superfície é menor que o da casca esférica mais externa. Então, na Lei de Gaus a carga interna à superfície gaussiana considerada somente contabiliza a carga da barra condutora interna:
Daí:
Passo 4
d. Como o sinal desse campo é positivo, então ele está direcionado para fora.
Passo 5
e. A barra central induz uma carga na área mais interna da casca cilíndrica.
f.Como a carga total da casca é , temos que na superfície mais externa da casca há uma carga de
Resposta
(a)
(c)
(e)
(f)
Exercícios de Livros Relacionados
Ver Mais
Ver Mais
Ver Mais
Ver Mais
Ver Mais