P1 de Física 3 da UNICAMP - 2008.1 Noturno

Seja a carga por unidade de comprimento distribuída uniformemente ao longo de um segmento de reta de comprimento .

Determine:

1. O vetor campo elétrico em um ponto , situado a uma distância de uma das extremidades do segmento carregado, e situado sobre o seu prolongamento;
2. A aceleração que uma partícula, de massa e carga , sofre quando colocada no ponto .

Uma carga total está distribuída por duas esferas metálicas de raios e , que estão ligadas por um fio condutor muito longo de comprimento , sendo e .

Determine:

1. A carga sobre cada esfera;
2. O potencial das esferas em função de ;
3. A força de tração do fio;

A figura abaixo representa um disco não condutor com um furo central com raios e . O disco está carregado com densidade superficial de carga .

1. Calcule o potencial elétrico no ponto , a uma distância do disco situado sobre o seu eixo central;
2. A partir do potencial encontrado no item , calcule o vetor campo elétrico no ponto ;
3. Fazendo simultaneamente e tendendo para infinito , que vetor campo elétrico resulta?

Uma esfera não condutora de raio carregada com uma carga , uniformemente distribuída por todo seu volume, é envolvida por uma camada esférica condutora, raios e , carregada com uma carga total , conforme a figura.

1. Use a lei de Gauss para determinar as expressões do vetor campo elétrico em todo espaço: , , e ;
2. Calcule a diferença de potencial entre um ponto da superfície da esfera e um ponto da superfície interna da camada, isto é, ;
3. Quais são as cargas sobre as superfícies interna e externa da camada condutora?