O fluxo elétrico através de uma superfície fechada é igual a 780 N.m²/C. Qual é a quantidade de carga existente no interior da superfície?
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente tem o fluxo elétrico através de uma superfície fechada, que é de 780 N·m²/C. Precisamos descobrir qual a quantidade de carga que está dentro dessa superfície. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Gauss, que relaciona o fluxo elétrico com a carga elétrica dentro de uma superfície.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo elétrico. Fluxo elétrico (
) é uma medida de quantas linhas de campo elétrico passam por uma determinada área. A Lei de Gauss nos diz que o fluxo elétrico através de uma superfície fechada é igual à carga total dentro da superfície dividida pela permissividade do vácuo (
).
Passo 3
A fórmula da Lei de Gauss é:
Onde:
-
é o fluxo elétrico, -
é a carga dentro da superfície, -
é a permissividade do vácuo, que vale aproximadamente .
Passo 4
Queremos encontrar a carga
. Para isso, vamos rearranjar a fórmula:
Vamos substituir os valores que temos:
Passo 5
Agora, vamos fazer a conta:
Resposta
A quantidade de carga existente no interior da superfície é aproximadamente
C.
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e carga de
. Calcule o módulo do campo elétrico e o potencial elétrico em
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é
.