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1. Observa-se experimentalmente que o campo elétrico em uma certa região da atmosfera da Terra está dirigido verticalmente para baixo. A uma altitude de 300m o campo possui uma intensidade de 60,0N/C; a uma altitude de 200m, a intensidade é de 100N/C. Determine a quantidade resultante de carga contida em um cubo de 100m de aresta, com faces horizontais nas altitudes de 200m e 300m. Despreze a curvatura da Terra.
Resp.: q = 3,54 μC
2. Uma carga pontual q é colocada em um vértice de um cubo de aresta a. Qual o fluxo através de cada uma das faces do cubo?
Resp.: O fluxo total através de qualquer superfície gaussiana que envolve uma carga pontual é q/ε0 Se empilharmos cubos idênticos lado a lado e em cima um do outro, a carga ocupará vértices de oito cubos adjacentes, então, um oitavo das linhas de campo desta carga passam através de um cubo. O fluxo total através da superfície total do cubo é q/8ε0. As linhas de campo são paralelas às faces adjacentes ao vértice onde se encontra a carga, portanto o fluxo é zero nestas três faces. O fluxo em cada uma das outras três faces será um terço do fluxo total, (1/3).( q/8ε0) = q/24ε0.
3. Uma esfera condutora uniformemente carregada de 1,2m de diâmetro possui uma densidade de carga 8,1μC/m2. (a) Determine a carga resultante sobre a esfera. (b) Qual o fluxo elétrico total que sai da superfície da esfera?
Resp.: (a)q = 3,66 10-5 C (b) Φ = 4,1 × 106 N·m2 /C
4. Uma linha de carga infinita produz um campo de 4,5 x 104 N/C a uma distância de 2,0m. Calcule a densidade linear de carga.
Resp.: λ = 5,0 10-6 C/m
5. Um longo cilindro sólido não condutor de raio 4,0cm possui densidade volumétrica de carga não uniforme ρ que é função da distância radial r ao eixo do cilindro, dada por ρ = Ar2 , com A = 2,5 μC/m5. Qual a intensidade do campo elétrico a uma distância radial de (a) 3,0cm e (b) 5,0cm do eixo do cilindro?
Resp.: (a) E = 1,9 N/C (b) E = 3,6 N/C
6. Uma carga está distribuída uniformemente através do volume de um cilindro