Fisica 3

PUC Minas BH – Notas 2 para: Ensino de Física – Elétrica e Mecânica.
Fazer todas as questões e apresentar as soluções ao professor. Atualizado em 19/06/2012

1) (a) Defina corrente elétrica através da taxa de variação da carga elétrica e (b), em seguida, através da densidade de corrente. Como estas duas definições se juntam para formar a equação da continuidade?

2) A equação da continuidade [pic] diz que a corrente que atravessa a fronteira de uma superfície fechada S é igual à taxa de variação da carga elétrica dentro da superfície. Em módulo, é claro. (a) Calcule a corrente [pic] que flui através de uma superfície esférica. Considere o raio da esfera igual a [pic] e que a densidade de corrente que sai da esfera seja igual a [pic]. (b) Use a equação da continuidade para calcular a carga elétrica [pic] que atravessa a superfície da esfera em 1 minuto? (c) Dê uma interpretação para o sinal negativo obtido no cálculo do item anterior. Resp. (a) [pic] (b)[pic] (c) a carga é perdida pela esfera.

3) Considere um condutor cilíndrico de raio [pic] percorrido por uma corrente elétrica. Como é comum, considere uma variável r, ou eixo [pic], perpendicular ao eixo do cilindro e com origem no centro do cilindro. Para pontos dentro do condutor, isto é para [pic], a densidade de corrente é [pic], espacialmente constante. Fora desta região, ou seja, para [pic] a densidade é [pic] Calcule (a) a corrente que percorre o condutor, (b) a parcela de corrente que percorre apenas o miolo do condutor, ou seja, que atravessa a seção [pic] e (c) a parcela de corrente que atravessa a região [pic] . Resp. (a) [pic] (b) [pic] (c) zero

Pista: escolha [pic] e [pic] paralelos. Isto, em geral, pode ser feito.

4) Considere um condutor cilíndrico de raio [pic] percorrido por uma corrente