Enunciado

O cubo da figura ex28.6 contém uma carga negativa. O campo elétrico é constante em cada face do cubo. O vetor campo elétrico não-desenhado na face em primeiro plano aponta para dentro ou para fora do cubo? Qual é a intensidade mínima possível desse vetor?

Passo 1

Faaaaaala, galera... Tranquileba??

Olhe a foto, e veja que cada seta aponta para um lado, algumas para dentro, outras para fora.

O fluxo elétrico flui de uma superfície fechada ao redor de uma região do espaço contendo uma rede de carga positiva, e de modo contrário, as que vão para dentro, contém uma rede carga negativa.

Sendo assim, usemos a definição de fluxo elétrico:

ϕ e = E → * A → = E   A   c o s ⁡ ( θ )

Como foi dito, o cubo contem uma carga negativa, logo seu fluxo deve ser menor que 0. Assim:

ϕ i n + ϕ e x t + ϕ d e s c o n h e c i d o < 0   N C   A

Passo 2

Sendo assim, para o fluxo interno:

ϕ i n = E → * A → = 15 + 20 N C A c o s   180 ° = - 35   N C A  

E para o externo:

ϕ e x t = E → * A → = 10 + 10 + 20   N C A cos ⁡ 0 ° = 4 0   N C   A  

Passo 3

Assim, para o fluxo:

ϕ i n + ϕ e x t + ϕ d e s c o n h e c i d o < 0   N C   A

4 0   N C A - 35   N C + ϕ d e s c o n h e c i d o < 0   N C A  

Temos então que

ϕ d e s c o n h e c i d o < - 5   N C A

E se gera um fluxo negativo, então este vetor aponta para dentro do cubo e seu campo de força é maior que 5   N C

Resposta

este vetor aponta para dentro do cubo e seu campo de força é maior que 5   N C

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