Sobre as Equações de Maxwell, nomeie, descreva e resuma os significados físicos de cada equação.
Exemplo:
Lei de Gauss para Eletricidade:
(relaciona o fluxo elétrico às cargas elétricas envolvidas).
Exemplo:
Lei de Gauss para Eletricidade:
Passo 1
Beleza, o que a gente tem aqui é um exercício sobre as Equações de Maxwell. A gente precisa nomear cada uma delas, descrever o que cada uma faz e resumir o significado físico de cada equação. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho de eletromagnetismo e as próprias Equações de Maxwell, que são fundamentais para descrever como os campos elétricos e magnéticos se comportam.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a Lei de Gauss para a Eletricidade. A equação dela é:
Essa lei basicamente relaciona o fluxo elétrico que passa por uma superfície fechada com a carga elétrica total que está dentro dessa superfície. Em outras palavras, ela nos diz que quanto mais carga elétrica a gente tem dentro de uma área, maior é o campo elétrico passando por essa área.
Passo 3
Agora, vamos para a Lei de Gauss para o Magnetismo:
Essa equação nos diz que não existem “cargas magnéticas” (chamadas de monopolos magnéticos) isoladas. O fluxo magnético total passando por qualquer superfície fechada é sempre zero. Isso significa que os campos magnéticos sempre saem de um polo norte e entram em um polo sul, formando loops contínuos.
Passo 4
Seguimos para a Lei de Faraday da Indução:
Essa lei mostra como uma variação no tempo do campo magnético pode gerar um campo elétrico. É a base para o funcionamento de transformadores e geradores elétricos. Ou seja, quando o campo magnético muda, ele cria um campo elétrico que pode induzir uma corrente elétrica.
Passo 5
Por último, temos a Lei de Ampère-Maxwell:
Essa equação expande a Lei de Ampère original, incluindo um termo de deslocamento que leva em conta as mudanças no campo elétrico. Ela relaciona o campo magnético ao redor de um caminho fechado com a corrente elétrica que passa por esse caminho e com a variação do campo elétrico no tempo.
Resposta
As Equações de Maxwell são:
-
Lei de Gauss para a Eletricidade:
Relaciona o fluxo elétrico às cargas elétricas envolvidas. -
Lei de Gauss para o Magnetismo:
Indica que não existem monopolos magnéticos; os campos magnéticos formam loops contínuos. -
Lei de Faraday da Indução:
Mostra como uma variação no campo magnético no tempo gera um campo elétrico. -
Lei de Ampère-Maxwell:
Relaciona o campo magnético ao redor de um caminho fechado com a corrente elétrica e a variação do campo elétrico no tempo.
Exercícios relacionados
Uma partícula de carga
é posicionada no centro de uma casca cubíca de aresta
. Nessa situação, calcule:
5a
O fluxo de campo elétrico produzido por sobre a superfície do cubo.
5a
O fluxo de campo elétrico produzido por
Uma esfera isolante encontra-se uniformemente carregada com uma densidade volumétrica de carga
. Ela contém uma cavidade esférica em seu interior, de forma que a distância entre o centro da esfera e o centro da cavidade vale
. Mostre que o campo elétrico no interior da cavidade é uniforme e tem magnitude dada por
. Dica: Utilize o princípio da superposição.
Uma esfera sólida de raio
tem carga positiva total de
distribuída uniformemente por todo o seu volume. Calcule a magnitude do campo elétrico a uma distância do centro da esfera de
.Use
.
Uma placa quadrada de cobre com lados de
sem carga líquida é colocada em uma região de campo elétrico uniforme de
orientado perpendicularmente à placa. Encontre a carga total em cada face da placa. Use epsilon zero como
. De a resposta em C.