Calcule o fluxo elétrico que atravessa uma superfície fechada no interior da qual estão as seguintes cargas
,
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o fluxo elétrico que passa por uma superfície fechada que envolve três cargas:
,
e
. Para isso, vamos usar a Lei de Gauss, que é super útil para relacionar o fluxo elétrico com as cargas dentro de uma superfície fechada.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo elétrico. O fluxo elétrico (
) basicamente mede quantas linhas de campo elétrico estão passando através de uma superfície. A Lei de Gauss nos diz que esse fluxo é igual à carga total dentro da superfície dividida pela permissividade do vácuo (
). A fórmula é:
Passo 3
Agora, precisamos calcular a carga total (
) que está dentro da superfície. Temos três cargas:
Vamos somar essas cargas:
Passo 4
Vamos fazer a soma:
Passo 5
Agora, precisamos converter a carga total de microcoulombs para coulombs, já que a permissividade do vácuo (
) está em unidades de coulombs:
Passo 6
A permittividade do vácuo (
) é aproximadamente:
Passo 7
Agora, vamos usar a fórmula da Lei de Gauss para encontrar o fluxo elétrico:
Passo 8
Fazendo a divisão:
Resposta
O fluxo elétrico que atravessa a superfície fechada é
.