Fundamentos de Fisica - Vol. 3. Halliday - 9ª Edição, Capítulo 23 – seção 3 - Problema 3.
(Cap 23 Ex- 3) O cubo da Fig. 23-27 tem 1,40 m de aresta e está orientado da forma mostrada na figura em uma região onde existe um campo elétrico uniforme. Determine o fluxo elétrico através da face direita do cubo, se o campo elétrico, em Newtons por coulomb, é dado por (a) (d) Qual é o fluxo total através do cubo nos três casos?
Passo 1
E ai meus amores, tudo certinho?
Bora pra mais uma?
Então temos um cubo de aresta a = 1,40m , e precisamos achar o fluxo que passa por esse cubo.
É importante notar que em todos os casos o campo é constante. Assim, podemos utilizar a seguinte equação para o calculo do fluxo elétrico:
E esse vetor de área aponta na direção da normal da superfície, e tem módulo
Então no item (a), o campo elétrico é e como o campo só tem componente na direção x, só haverá fluxo na face frontal e traseira. Portanto:
Passo 2
Para o item (b), o campo é , Assim, temos que o fluxo é:
Esse fluxo negativo indica que o campo está entrando nessa superfície.
Passo 3
No caso do item (c), caímos em um cenário parecido com o item (a), embora o campo elétrico tenha duas componentes x e z, não há nenhum na direção y, ou seja:
Passo 4
Podemos utilizar a lei de Gauss para o campo elétrico:
Como em todos os casos o campo elétrico é constante e não há fontes dentro do cubo:
Resposta
(a)
(b)(c)
(d)