Exercícios Resolvidos de Fluxo de Campo Elétrico

USP – Física 3 2020.1 – P1– Questão 5

O fluxo de um campo elétrico uniforme E → orientado ao longo do eixo z , através da superfície total de um cubo de lado L é igual a:

Passo 1

Fala galera, tudo bem? Vou ajudar você a resolver essa questão! Vamos lá?

Se estivermos falando de um campo elétrico uniforme ao longo do eixo z , vamos calcular o fluxo apenas nesse sentido. Lembra que quando falamos de fluxo de campo elétrico as linhas de campo devem ser paralelas ao vetor normal da superfície. E sendo assim, nas paredes laterais do cubo (orientada ao longo dos eixos x e y ), não há linhas atravessando, então não precisamos contar nada lá.

Beleza?

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Vamos supor que o campo esteja orientado para cima, na direção + z ^ , certo? Temos duas faces para levar em conta: a tampa da caixa e o fundo. A tampa tem orientação + z ^ , então o fluxo através dessa face de área A fica:

ϕ t a m p a = E z ^ ⋅ A z ^ = E A

Já a área do fundo tem orientação (seguindo a orientação “pra fora” que usei pra tampa) – z ^ , o campo elétrico segue tendo orientação + z ^ e o fluxo através do fundo é:

ϕ f u n d o = E z ^ ⋅ - A z ^ = - E A

Passo 3

O fluxo total é a soma dos fluxos em todas as superfícies, então precisamos somar os dois resultados:

ϕ = ϕ t a m p a + ϕ f u n d o = E A - E A = 0

Como as faces tem a mesma área, o fluxo total é nulo =)

Ah, também teríamos esse resultado com outra caixa viu? O fluxo será sempre nulo pois não há cargas no interior dessa superfície! Se ficou alguma dúvida, dá uma olhadinha na Lei de Gauss =)

Beleza?

Pronto pra próxima questão? =)

Resposta

0

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas