Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 22.Exercícios - Ex. 13
Duas linhas retas carregadas uniformemente muito longas são paralelas e estão separadas por uma distância igual a . Cada linha carregada possui carga por unidade de comprimento igual a . Qual é o módulo da força que uma linha carregada exerce sobre uma seção transversal de da outra linha carregada?
Passo 1
Vem comigo que a gente detona com essa questão juntos!
Essas linhas carregadas mencionadas no enunciado são fios infinitos, e o campo elétrico de um fio infinito é dado por:
A força que uma linha de carga faz na outra nesse caso é a força elétrica, que é dada por:
Onde é a carga que realiza a força.
Passo 2
O enunciado nos forneceu a densidade de carga por comprimento, que é:
A carga que realiza força nesse caso é:
Passo 3
Juntando tudo o que temos, ficamos com:
Substituindo os valores que conhecemos, temos:
Assim temos que:
Essa é a força que uma linha carrega faz sobre a outra.