Um fio longo e retilíneo está no vácuo com uma carga uniformemente distribuída ao longo de seu comprimento. Sabendo que a densidade linear de carga no fio é (lambida) = 5x10 -7 C/m determine:
a) O módulo do campo elétrico em um ponto situado a 2,0m deste fio;
b) Se uma carga pontual q = 9,0µC for colocada em um ponto situado a 2,0m deste fio qual é o módulo da força elétrica que atua sobre ela?
Olá Rodrigo!
A fórmula para o cálculo do módulo do campo elétrico (E) a uma distância (r) de um fio longo e retilíneo no vácuo, com densidade linear de carga (λ) é a seguinte:
E = λ*1/(2.π.ε0.r);
onde "ε0" é a permissividade elétrica do vácuo.
Sabendo que ε0= 8,85x10-12 C²/N.m²
Resolvendo:
a)
E = λ*1/(2.π.ε0.r)
E= (5x10-7 C/m) * (1/(2π(8,85x10-12 C²/N.m²)*2m)
E= (5x10-7 C/m)/(8,85x10-12 C²/N.m²)*2m)=4,5x103 (C.N.m²)/(m².C²) = 4,5x103 N/C
b) Como a distância é de 2m, e o campo elétrico E da alternativa a foi calculado para essa distância, usaremos o valor do campo elétrico encontrado anteriormente.
F = q.E
F = 9x10-6C x 4,5x103 N/C
F = 40,5x10-3 N
F = 4,05x10-2 N
Espero ter ajudado! Feliz páscoa, Rodrigo.
Coloco-me à disposição para qualquer outra dúvida!
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