Halliday - Vol. 3 – 9º edição – Capítulo 23 – Seção 4 – Exercício 6
(Capítulo 23.4 – Exercício 6) Em todos os pontos da superfície do cubo da Fig. 23-27, o campo elétrico é paralelo ao eixo z. O cubo tem 3,0 m de aresta. Na face superior do cubo, ; na face inferior,. Determine a carga que existe no interior do cubo.
Passo 1
E aíí gente, vamos lá pra mais uma?
Bem, vamos entender, temos um cubo de de aresta que tem um campo elétrico paralelo ao eixo Z. E sabemos que a face superior do cubo tem campo e a face inferior . Aí queremos determinar a carga dentro do cubo, bora?
Como o campo elétrico é paralelo ao eixo Z, só vamos ter fluxo elétrico nas faces superiores e inferiores. Agora é tranquilo, pois só precisamos somar o fluxo dessas duas faces e podemos aplicar o teorema de Gauss:
Para calcular o fluxo em uma face, basta usar a formula:
Como o ângulo entre os vetores é , então
Então vamos lá!
Passo 2
Vamos começar calculando os fluxos na face superior e inferior do cubo
Temos que nos atentar para o sinal do fluxo, pois o fluxo para dentro do cubo é negativo, assim:
Agora para a facer inferior
Somando os fluxos:
Passo 3
Agora para calcular a carga basta usar a lei de Gauss:
Acabamosss