O Potencial Elétrico

AULA 2 – O Potencial Elétrico

QUESTÃO 1

Duas cargas elétricas -Q e +q são mantidas nos pontos A e B, que distam 82 cm um do outro (ver figura). Ao se medir o potencial elétrico no ponto C, à direta de B e situado sobre a reta que une as cargas, encontra-se um valor nulo. Se |Q|=3|q|, qual o valor em centímetros da distância BC?

Solução:

Vamos substituir na fórmula: Va+Vb=(K_O*(-Q))/(82+x)+ (K_O*(+q))/x=0 → (K_O*q)/x=(K_O*3q)/(82+x) →1/x=3/(82+x) →3x=82+x →2x=82 →x=41 cm.

QUESTÃO 2

A figura a seguir mostra duas cargas iguais q=1,0×10-11C, colocadas em dois vértices de um triângulo equilátero de lado igual a 1cm. Qual o valor, em Volts, do potencial elétrico no terceiro vértice do triângulo (ponto P)?

Solução: Substituindo na fórmula

V= (9*〖10〗^9*〖10〗^(-11))/〖10〗^(-2) = →V= (9*〖10〗^(-2))/〖10〗^(-2) = 9 V . Então teremos que

V_R=V+V →9+9=18 V.

QUESTÃO 3

Considere, ainda, o eixo X de abcissa x, ao longo do qual pode ser observada a intensidade do potencial elétrico. Um valor admitido para o potencial elétrico V, ao longo do eixo X, está representado no gráfico a seguir, fora de escala, porque a espessura da membrana é muito menor que as demais dimensões.

De acordo com as indicações do gráfico e admitindo 1,0.10-8m para a espessura da membrana, o módulo do campo elétrico no interior da membrana, em N/C, é igual a

Solução: Analisando o gráfico tem-se a diferença de potencial e a distância dessa diferença de potencial, assim teremos o campo elétrico, vejamos:

∆V = E.d →

E = (∆V )/d → E = (0 – (-70))/(1,0.10^(-8) ) = (70.10^(-3))/(1,0.10^(-8) ) = 70. 10^(-3-(-8)) = 70. 10^5 = 7.10^6 N/C.

QUESTÃO 4

Uma partícula de 1,0g está eletrizada com carga 1,0˜C. Ao ser abandonada do repouso, no ponto A do campo elétrico da carga puntiforme Q, fica sujeita a uma força elétrica cujo trabalho por ela realizado, entre este ponto A e o ponto B, é igual ao trabalho realizado pelo seu próprio peso, durante sua queda num desnível de 40m. Sabendo-se que k0=9.109N.m2/C2 e que g=10m/s2, podemos afirmar que o valor da carga Q é:

Solução: Sabendo que: Força Eletrica = Força Peso, assim teremos

q(V_a-V_b )=mgh → q[kQ/d_A -kQ/d_B ]=mgh → 1*〖10〗^(-6) [(9*〖10〗^9 Q)/(3*〖10〗^(-2) )-(9*〖10〗^9 Q)/(9*〖10〗^(-2) )]=1*〖10〗^(-3)*10*40 → Q=2*〖10〗^(-6) C .

QUESTÃO 5 - Uma esfera condutora, oca, encontra-se eletricamente carregada e isolada. Para um ponto de sua superfície, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são 900N/C e 90V. Portanto, considerando um ponto no interior da esfera, na parte oca, é correto afirmar que os módulos para o campo elétrico e para o potencial elétrico são,