Exercícios Resolvidos de Fluxo de Campo Elétrico

UFF - Física 2 – P1 2018.1 - 4

Considere os dois fios ilustrados na figura abaixo: um fio de comprimento L e um fio infinito, ambos muito finos e carregados negativamente. A densidade de carga – λ é a mesma para os dois fios. As setas representam as linhas de campo em cada caso. Para cada um dos fios, calculamos o fluxo elétrico através das superfícies S (idênticas nos dois casos). Podemos afirmar que:

  1. Os fluxos são negativos nos dois casos, mas o fluxo no caso 1 é maior que o fluxo no caso 2.
  2. Os fluxos são negativos nos dois casos, mas o fluxo no caso 2 é maior que o fluxo no caso 1.
  3. Os fluxos são nulos nos dois casos.
  4. Os fluxos são positivos e iguais nos dois casos.
  5. Os fluxos são negativos e iguais nos dois casos.

Passo 1

Antes de mais nada, dá uma olhada na figura e repara que as linhas de campo elétrico nos dois casos estão se aproximando tanto do fio finito quanto do infinito, já que ambos têm carga negativa.

Agora, se a gente conta a quantidade de linhas atravessando a superfície gaussiana fechada S , vemos que cinco linhas estão entrando na parte de cima de S e mais outras cinco na parte debaixo de S . Isso acontece tanto para o fio de comprimento L quando para o fio infinito, ou seja, a quantidade de linhas atravessando S é a mesma nos dois casos.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Agora, como sempre orientamos a área  A → perpendicular a superfície S em todos os pontos e sempre apontando para fora de S , teremos nos dois casos um fluxo negativo.

Por isso, os fluxos são negativos e tem o mesmo valor nas duas situações.

Resposta

Letra e.

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