Fisica3 (Eletromagnetismo)

98 CAPÍTULO 24
Seção 24-9 Potencial Produzido por uma Distribuição
Contínua de Cargas
•23 (a) A Fig. 24-37a mostra uma barra não condutora de comprimento
L = 6,00 cm e densidade linear de cargas positivas uniforme
A = + 3,68 pC/m. Considere V = O no infinito. Qual é o valor de
V no ponto P situado a uma distância d = 8,00 cm acima do ponto
médio da barra? (b) A Fig. 24-37b mostra uma barra idêntica à
do item (a) , exceto pelo fato de que a metade da direita agora está
carregada negativamente; o valor absoluto da densidade linear de
cargas continua a ser 3,68 pC/m em toda a barra. Com V= O no
infinito, qual é o valor de V no ponto P?
•P
1
d
1+ ++ ++ +h ++ ++ +1
1--- L/ 2 ~I~ L/ 2 ---1
(a )
Figura 24-37 Problema 23.
r
d
1++ ±± ±± ±6
1--- L/ 2 ~ I~ L/2 ---1
•24 Na Fig. 24-38, uma barra de plástico com uma carga uniform~mente
distribuída Q = -25,6 pC tem a forma de um arco de circunferência
de raio R = 3,71 cm e ângulo central q> = 120º. Com
V = O no infinito, qual é o potencial elétrico no ponto P, o centro
de curvatura da barra?
(b)
V
Figura 24-40 Problema 26.
f
Barra
----'-'---c:========::::i----x
t=D~ L - ---<
••27 Na Fig. 24-41 , três barras finas de plástico têm a forma de
quadrantes de circunferência com o mesmo centro de curvatura,
situado na origem. As cargas uniformes das ban·as são Q 1 == +30
nC, Q 2
= +3,0Q 1
e Q 3 = - 8,0Q 1 • Determine o potencial elétrico
na origem.
y (cm)
4,0 =-...~
Q 9 20º ~ Q 3
I y
Y · \
1,0 \
/1 { ~
Q1
Figura 24-41 Problema 27.
x(cm)
• •28 A Fig. 24-42 mostra uma barra fina de plástico que coincide
com o eixo x. A barra tem um comprimento L = 12,0 cm e uma
carga positiva uniforme Q = 56, 1 fC uniformemente distribuída.
Com V= O no infinito, determine o potencial elétrico no ponto P 1
do eixo x, a uma distância d = 2,50 cm de uma das extremidades
da barra.
p
)'
Figura 24-38 Problema 24.
•25 Uma barra de plástico tem a forma de um circunferência de
raio R = 8,20 cm. A barra possui uma carga Q 1 = +4,20 pC uniformemente
disuibuída ao longo de um quarto de circunferência e
uma carga Q 2 '= -6Q 1 distlibuída uniformemente ao longo do resto
da circunferência (Fig. 24-39). Com V = O no infinito, determine
o potencial elétrico (a) no centro C da circunferência; (b) no ponto
P, que está no eixo central da circunferência a uma distância D =
6,7 1 cm do centro.
Figura 24-42 Problemas 28, 33, 38 e 40.
• •29 Na Fig. 24-43, determine o potencial elétrico produzido na
origem por um arco de circunferência de carga Q 1 = +7,21 pC e
duas partículas de cargas Q 2
= 4,00Q 1 e Q 3
= -2,00Q 1 • O centro
de curvatura do arco está na origem, o raio do arco é R = 2,00 m e
o ângulo indicado é() = 20,0º.
y
Figura 24-39 Problema 25.
••26 A Fig. 24-40 mostra uma barra fina com uma densidade de
Q.~
cargas uniforme de 2,00 µ,C/m. Determine o potencial elétrico no
ponto P se d= D = L/4,00. Figura 24-43 Problema 29.