Fluxo Elétrico e Lei de Gauss - Questão Resolvida

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A figura mostra uma superfície esférica de raio 1m
imersa num meio de permissividade ε = 8,85 ⋅ 10^(-12)(SI).
Em seu interior encontram-se duas cargas q1, de
intensidade + 1 ⋅ 10^(–10)C, e q3 desconhecida. Sabe-se que
o fluxo elétrico total através da superfície esférica vale
Φ = +10 N ⋅ m^2/C. Pergunta-se.

a) Qual o valor da carga q3?

b) O que se pode afirmar sobre a carga q2?

c) Retirando a carga q2 do sistema e levando as cargas q1 e
q3 para o centro da esfera, o fluxo elétrico através da
sua superfície aumenta ou diminui? Quanto valerá o
campo elétrico E sobre essa superfície?

d) Mantendo q2 fora do sistema, envolve-se a superfície
esférica por um cubo de aresta a = 3m, cujo centro
coincide com o centro da esfera. Quanto vale o fluxo
elétrico através desse cubo? Usando a Lei de Gauss,
é possível determinar o campo elétrico na superfície
desse cubo? Justifique.

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