Considere um sistema contendo duas cargas pontuais, uma com
localizada em
e outracom
localizada em
.
© Desenhe aproximadamente as linhas de campo elétrico.
© Desenhe aproximadamente as linhas de campo elétrico.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão tá pedindo. A gente tem um sistema com duas cargas pontuais: uma carga
localizada em
e outra com
em
. O conteúdo que vamos usar aqui é sobre linhas de campo elétrico. Para resolver isso, vamos precisar entender como as linhas de campo são desenhadas para cargas de signos e magnitudes diferentes.
Passo 2
Primeiro, vamos visualizar as cargas no eixo
. Temos uma carga menor
na posição
e uma carga maior
na posição
. Importante notar que, como as duas cargas são positivas (já que não foi dito o contrário), elas vão se repelir.
Passo 3
Agora, vamos lembrar o que são linhas de campo elétrico. Elas são linhas imaginárias que mostram a direção e a intensidade do campo elétrico em volta de uma carga. As linhas saem das cargas positivas e entram nas negativas. Quanto mais próximas estiverem as linhas, mais forte é o campo naquele ponto.
Passo 4
Como temos duas cargas positivas, as linhas de campo vão sair de ambas e se afastar uma da outra. As linhas não vão se unir, já que cargas iguais se repelem. Então, as linhas que saem da carga
vão se afastar da carga
e vice-versa.
Passo 5
Agora, vamos considerar a diferença nas magnitudes das cargas. A carga
é três vezes maior que
. Isso significa que a carga maior vai “emitir” mais linhas de campo. Por exemplo, se a carga
tiver 2 linhas saindo dela, a carga
vai ter 6 linhas saindo.
Passo 6
Com essa diferença, as linhas de campo vão começar mais próximas da carga menor
e distribuir-se mais amplamente na carga maior
. Entre as duas cargas, vão existir linhas que saem da carga
e vão em direção à carga
, mostrando a interação entre elas.
Passo 7
Então, no desenho, a carga
em
terá algumas linhas saindo dela e indo em direção à carga
em
. A carga
terá mais linhas saindo, mostrando sua maior intensidade. As linhas vão se distribuir de forma simétrica em torno do eixo
, refletindo a disposição das cargas.
Resposta
As linhas de campo elétrico para o sistema com
em
e
em
são desenhadas saindo de ambas as cargas positivas, com mais linhas partindo da carga
devido à sua maior magnitude. As linhas se afastam uma da outra, refletindo a repulsão entre cargas iguais, e distribuem-se simetricamente ao redor do eixo central, demonstrando a interação do campo elétrico entre as duas cargas.
Exercícios relacionados
Considere um sistema contendo duas cargas pontuais, uma com
localizada em
e outracom
localizada em
.
(b) Calcule o campo elétrico no ponto .
(b) Calcule o campo elétrico no ponto
Um cilindro circular muito longo de raio
, isolante, com densidade volumétrica uniforme de cargas igual a
, é concêntrico a uma camada cilíndrica condutora de raio interno
e raio externo
com carga total zero. Calcule o campo elétrico para: (a)
, (b)
©
.
Considere um sistema contendo duas cargas uma com
e outra com
localizadas em
.
(a) Calcule a força atuando sobre a carga .
(a) Calcule a força atuando sobre a carga
Considere um cilindro condutor de raio
envolto por duas cascas cilíndricas condutoras de mesmo comprimento e raios
e
, onde
. Sabendo que a ddp entre o condutor e a casca externa de raio
é
e que o espaço entre as cascas cilíndricas está preenchido por um material de constante dielétrica
, mostre que: a) a ddp entre o condutor e a casca interna é
; b) a ddp entre as duas cascas é
.