Lei de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores

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Lei de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores CEFET 2013

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Lei de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores. CEFET 2013. Problema: Como determinar o valor de uma carga ou conjunto de cargas, sabendo o valor do fluxo elétrico criados por esta(s) cargas? . - PowerPoint PPT Presentation

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Lei de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores

CEFET2013

Page 2: Lei  de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores

Lei de GaussRelaciona os campos elétricos nos pontos de uma superfície gaussiana (imaginária) à carga total envolvida pela superfície.

envolvidao q.

Problema: Como determinar o valor de uma carga ou conjunto de cargas, sabendo o valor do fluxo elétrico criados por esta(s) cargas?

Relaciona os campos elétricos nos pontos de uma superfície gaussiana (imaginária) à carga total envolvida pela superfície.

2

212

.10.85,8

mNC

o

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Lei de Gauss

envolvidao q.

Lei de Gauss

envolvidao qAdE

AdE

.

:Como

Utilidade da Lei de Gauss: Se você conhece as características do campo elétrico de uma carga ou conjunto de cargas, é possível determinar a intensidade da carga total que cria tal campo elétrico.

Page 4: Lei  de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores

Exemplos1. Halliday (p.57) A figura mostra cinco pedaços de plástico

eletricamente carregados e uma moeda neutra. A figura mostra também uma superfície gaussiana S vista de perfil. Qual é o fluxo elétrico que atravessa a superfície S se

?1,3 e9,51,3

3

52

41

nCqnCqqnCqq

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Exemplos1. Halliday (p.57) A figura mostra cinco pedaços de plástico

eletricamente carregados e uma moeda neutra. A figura mostra também uma superfície gaussiana S vista de perfil. Qual é o fluxo elétrico que atravessa a superfície S se

?1,3 e9,51,3

3

52

41

nCqnCqqnCqq

CmN

qenvolvidao

2

12

999

99912

.7,666

10.85,810.1,310.9,510.1,3

10.1,310.9,510.1,3.10.85,8

.

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Exemplos2. Halliday (p.55, 57) Qual é a carga total envolvida por um cubo de aresta 2m com

vértices A(1,0,0);B(3,0,0);C(3,0,2);D(3,2,2), submetido a um campo elétrico não uniforme da por

CNjixE /).4.3(

Face direita:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face direita, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo x, assim:

idAAd

idA

de Cálculo. envolvidao q

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Exemplos2. Halliday (p.55, 57) Qual é a carga total envolvida por um cubo de aresta 2m com

vértices A(1,0,0);B(3,0,0);C(3,0,2);D(3,2,2), submetido a um campo elétrico não uniforme da por

CNjixE /).4.3(

Face direita:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face direita, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo x, assim:

idAAd

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CmN

dAdA

dAx

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jidAiidAx

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AdE

DIREITA

DIREITA

DIREITA

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2.36

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:direita face a toda para )(constante 3m xComo

.3

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de Cálculo. envolvidao q

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Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face esquerda:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face esquerda, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo x, assim:

idAAd

idA

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Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face esquerda:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face esquerda, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo x, assim:

idAAd

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CmN

dAdA

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AdE

ESQUERDA

ESQUERDA

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:esquerda facea toda para )(constante 1mx Como

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Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face inferior:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face inferior, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo y, assim:

jdAAd

jdA

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Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face inferior:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face inferior, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo y, assim:

jdAAd

jdA

CmN

dA

dAdAx

jjdAjidAx

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jdAjix

AdE

INFERIOR

INFERIOR

INFERIOR

INFERIOR

INFERIOR

INFERIOR

INFERIOR

INFERIOR

2.16

4.4

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)1..4()0..3(

)..4()...3(

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Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face superior:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo y, assim:

jdAAd

jdA

Page 13: Lei  de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores

Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face superior:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo y, assim:

jdAAd

jdA

CmN

dA

dA

dAdAx

jjdAjidAx

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jdAjix

AdE

SUPERIOR

SUPERIOR

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SUPERIOR

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2.16

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)1..4()0..3(

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)()43(

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Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face frontal:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo z, assim:

kdAAd

kdA

Page 15: Lei  de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores

Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face frontal:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo z, assim:

kdAAd

kdA

0

)0..4()0..3(

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FRONTAL

FRONTAL

FRONTAL

FRONTAL

FRONTAL

FRONTAL

dAdAx

kjdAkidAx

kdAjkdAix

kdAjix

AdE

Page 16: Lei  de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores

Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face traseira:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo z, assim:

kdAAd

kdA

Page 17: Lei  de Gauss, Fluxo Elétrico e Condutores

Exemplos2. Halliday (p.55) Continuação...

Face traseira:O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo z, assim:

kdAAd

kdA

0

)0..4()0..3(

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TRASEIRA

TRASEIRA

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envolvida

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TOTAL

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10

12

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10.124,2

24.10.85,8

.Gauss de Lei a Aplicando

.24

0016161236

:Concluindo

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Problemas Propostos1. Halliday (p.69) Uma carga pontual de 1,8C está no

centro de uma superfície gaussiana de 55cm de aresta. Qual é o fluxo através da superfície?R: 2,03.105N.m2/C

2. Qual é a carga total envolvida por um cubo com vértices A(0,0,0); B(3,0,0); C(3,0,3); D(3,3,3), submetido a um campo elétrico não uniforme da por

R: 4,78.10-10CCNkzjyixE /).5.4.3(