Uma superfície plana que tem área de
é colocada em várias orientações em um campo elétrico uniforme de magnitude
. Calcule o fluxo elétrico através desta área quando o campo elétrico:
É paralelo à superfície;
É paralelo à superfície;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício! A gente precisa calcular o fluxo elétrico através de uma superfície plana com área de
quando o campo elétrico de intensidade
está paralelo à superfície. Para isso, vamos usar o conteúdo de fluxo elétrico da matéria de eletrostática.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é fluxo elétrico. O fluxo elétrico (
) mede quantas linhas de campo elétrico passam por uma determinada área. A fórmula para calcular o fluxo elétrico é:
Onde:
-
é a intensidade do campo elétrico, -
é a área da superfície, -
é o ângulo entre a direção do campo elétrico e a normal (perpendicular) à superfície.
Passo 3
No nosso caso, o campo elétrico está paralelo à superfície. Isso significa que o ângulo
entre o campo elétrico e a normal à superfície é de
.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Sabemos que
. Então, a equação fica:
Passo 6
Multiplicando tudo:
Resposta
O fluxo elétrico através da superfície é
.