Lei de Gauss

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“Todos nós sabemos onde estivemos, tudo o que fazemos é viver para vencer (...)” 
Motörhead – Live To Win 
Disciplina: Física III 
Professor: Jheison Lopes dos Santos 
 
3a Lista de Exercícios – Lei de Gauss e Capacitores 
 
1) O cubo da figura tem 1,40 m de aresta e está orientado da forma mostrada na figura em uma 
região onde existe um campo elétrico uniforme. Determine o fluxo elétrico através da face direita do 
cubo se o campo elétrico, em newtons por coulomb, é dado por (a) 6,00î, (b) –2,00ĵ e (c) –3,00î + 
4,00𝑘. 
 
 
2) Um elétron é liberado a partir do repouso a 9,0 cm de distância de uma barra isolante retilínea 
muito longa com uma densidade de carga uniforme de 6,0 µC por metro. Qual é o módulo da 
aceleração inicial do elétron? 
 
3) Na figura, uma esfera maciça, de raio a = 2,00 cm, é concêntrica com uma casca esférica condutora 
de raio interno b = 2,00a e raio externo c = 2,40a. A esfera possui carga uniforme q1 = +5,00 fC, e 
a casca, uma carga q2 = –q1. Determine o módulo do campo elétrico (a) em r = 0, (b) em r = a/2,00, 
(c) em r = a, (d) em r = 1,50a, (e) em r = 2,30a e (f) em r = 3,50a. Determine a carga (g) na 
superfície interna e (h) na superfície externa da casca. 
 
 
4) Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares com um raio de 8,20 cm, separadas por 
uma distância de 1,30 mm. (a) Calcule a capacitância. (b) Qual será a carga das placas se uma 
diferença de potencial de 120 V for aplicada ao capacitor? 
 
5) Determine a capacitância equivalente dos circuitos abaixo, para C1 = 10,0 µF, C2 = 5,00 µF e C3 
= 4,00 µF. 
 
6) Na figura, uma bateria de 20,0 V é ligada a um circuito constituído por capacitores de 
capacitâncias C1 = C6 = 3,00 µF e C3 = C5 = 2,00C2 = 2,00C4 = 4,00 µF. Determine (a) a 
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capacitância equivalente Ceq do circuito, (b) a carga armazenada por Ceq, (c) a diferença de potencial 
U1 e (d) q1 do capacitor 1. 
 
 
7) Um capacitor de placas paralelas cujo dielétrico é o ar é carregado com uma diferença de potencial 
de 600 V. A área das placas é 40 cm2 e a distância entre as placas é 1,0 mm. Determine (a) a 
capacitância, (b) o valor absoluto da carga em uma das placas, (c) a energia armazenada, (d) o 
campo elétrico na região entre as placas. 
 
8) Duas placas paralelas condutoras, de grande extensão, estão separadas por uma distância de 12 
cm e possuem densidades superficiais de cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos nas faces 
internas. Uma força eletrostática de 3,9 × 10−15 N age sobre um elétron colocado na região entre as 
duas placas. (Despreze o efeito de borda.) (a) Determine o campo elétrico na posição do elétron. (b) 
Determine a diferença de potencial entre as placas. 
 
9) Considere uma partícula com carga q = 1,0 µC, o ponto A a uma distância d1 = 2,0 m da partícula 
e o ponto B a uma distância d2 = 1,0 m da partícula. (a) Se A e B estão diametralmente opostos, 
como na figura a, qual é a diferença de potencial elétrico VA − VB? (b) Qual é a diferença de potencial 
elétrico se A e B estão localizados como na figura b? 
 
 
10) Qual é o potencial elétrico produzido pelas quatro partículas da figura no ponto P, se V = 0 no 
infinito, q = 5,00 fC e d = 4,00 cm? 
 
 
11) Duas pequenas esferas metálicas A e B, de massas mA = 5,00 g e mB = 10,0 g, possuem a 
mesma carga positiva q = 5,00 µC. As esferas estão ligadas por um fio isolante, de massa desprezível 
e comprimento d = 1,00 m, muito maior que os raios das esferas. (a) Qual é a energia potencial 
elétrica do sistema? (b) Qual é a intensidade da força entre elas? (c) Suponha que o fio seja cortado. 
Qual é a aceleração de cada esfera nesse instante?