fisica 2

Capítulo 23:

Lei de Gauss

Cap. 23: Lei de Gauss

 O Fluxo de um Campo Elétrico

 A Lei de Gauss
 A Lei de Gauss e a Lei de Coulomb
 Um Condutor Carregado
 A Lei de Gauss: Simetria Cilíndrica
 A Lei de Gauss: Simetria Plana
 A Lei de Gauss: Simetria Esférica

Cap. 23: Lei de Gauss
Definição

Definição:
A Lei de Gauss considera uma superfície fechada
(imaginária) que envolve a distribuição de cargas.
Essa superfície gaussiana, como é chamada, pode ter qualquer forma, por isso devemos optar por uma que facilite o calculo do campo, levando em consideração as simetrias do problema.

Cap. 23: Lei de Gauss
O Fluxo
   
Fluxo  v  A  v A cos 

No caso do Fluxo Elétrico:

   
  E  A  E A cos 


Onde: θ é o ângulo entre o vetor Campo Elétrico E e o vetor normal à área A.

Cap. 23: Lei de Gauss
O Fluxo Elétrico

O fluxo elétrico através de uma superfície gaussiana é proporcional ao número de linhas de campo elétrico que atravessam a superfície.

Definição:


ˆ
   E  ndA

P/ Superfícies
Gaussianas:


ˆ
   E  ndA

ˆ
O vetor Normal, n , sempre aponta para fora da superfície Gaussiana

Cap. 23: Lei de Gauss
Exemplo:
1. Um disco com raio r = 10 cm está orientado de modo que seu vetor normal faça um ângulo de 30° com o campo elétrico uniforme de módulo 2 x 103
N/C. (a) Qual é o fluxo do campo elétrico do disco? (b)
Qual o fluxo de campo elétrico depois que ele gira e a normal fica perpendicular ao vetor campo elétrico? (c)
Qual o fluxo elétrico através do disco quando sua normal é paralela à E? (54 N.m2/C; 0; 63 N.m2/C)
2. Um campo elétrico dado ela expressão abaixo atravessa um cubo gaussiano com 2,0 m de aresta, posicionado como na figura ao lado. Determine o fluxo de campo elétrico através das faces: (a) superior; (b) inferior; (c) esquerda ; (d) traseira. (e)
Qual o fluxo elétrico total através do cubo?
a)-12 N.m2/C; b) 12 N.m2/C; c) -16N.m2/C; d) 0;
e) 0
