Condutor esférico

JOÃO MACHADO COLÉGIO E CURSO
Física II
PROFESSOR: HUMBERTO OLIVEIRA
Aluno(a):_____________________________ 3o Ano
Lista de exercícios
Sobre: Condutor esférico
1) Um condutor esférico, de raio igual a 20 cm, recebe 2,5.1013
elétrons. Determinar o módulo do vetor campo elétrico criado nos
pontos A, B e C, distantes, respectivamente, 10 cm, 20 cm e 60 cm
do centro do condutor.
2) Que raio deve ter uma esfera condutora, para conduzir nas
vizinhanças de sua superfície externa um campo elétrico de
intensidade 1.103 N/C, quando recebe 4.1011 elétrons? Sabe-se que a
constante eletrostática do meio vale 1.1010 unidades do SI.
3) Considere uma esfera metálica oca provida de um orifício e
eletrizada com carga Q. Uma pequena esfera metálica neutra é
colocada em contato com a primeira. Quais são as afirmações
corretas?
a) ( ) Se o contato for interno, a pequena esfera não se eletriza.
b) ( ) Se o contato for externo, a pequena esfera se eletriza.
c) ( ) Se a pequena esfera estivesse eletrizada, após um contato
interno ficaria neutra.
d) ( ) Se aproximarmos a pequena esfera, sem tocar na esfera
eletrizada, a carga elétrica da pequena esfera aumenta.
4) A figura representa um “ovóide” metálico onde se distinguem as
regiões A, B, C e D na superfície e E no interior. O “ovóide” tem carga
elétrica Q em equilíbrio eletrostático, está isolado e muito distante de
outras cargas elétricas:
Representando os potenciais elétricos das mencionadas regiões,
respectivamente, por VA, VB, VC, VD e VE é correto que entre esses
potenciais valem as relações:
a) VA > VD > VC > VB > VE.
b) VE > VB > VC > VD > VA.
c) VE = 0 e VA = VB = VC = VD ≠ 0.
d) VA = VB = VC = VD = VE ≠ 0.
e) VE > VA > VD.
5) Uma esfera condutora de 30 cm de raio é eletrizada com uma
carga de 8.10-6C. Determinar:
a) o potencial da esfera;
b) o potencial de um ponto externo localizado a 60 cm da superfície
da esfera.
6) Que carga elétrica deve receber um esfera condutora de 60 cm de
raio para que, no vácuo, adquira um potencial igual a – 120 kV?
7) Uma esfera condutora possui raio de 20 cm e uma carga elétrica Q
= 4.10-6C. Qual a intensidade do campo elétrico e qual o valor do
potencial elétrico em um ponto situado a 10 cm do centro da esfera?
8) Uma esfera metálica oca, de 9 m de raio, recebe a carga de 45 nC.
Qual o valor do potencial elétrico, a 3 m do centro da esfera?
9) Retirando-se 4.1011 elétrons de uma esfera condutora, ela adquire
um potencial de 720 V. Sabendo-se que o meio que a envolve é o
vácuo, determine o raio dessa esfera.
10) Considere um condutor metálico com a forma indicada na figura.
O condutor está eletrizado positivamente e em equilíbrio eletrostático.
Observe os pontos A, B e C. Quais são as afirmações corretas?
a) ( ) O campo elétrico em A é nulo.
b) ( ) A densidade de cargas elétricas é maior em C do que em B.
c) ( ) O campo elétrico em B é mais intenso do que em C.
d) ( ) Os pontos A, B e C possuem mesmo potencial elétrico.
e) ( ) As cargas elétricas em excesso distribuem-se na superfície
externa do condutor.
11) 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 900 N/C e 90 V. 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, respectivamente,
a) zero N/C e 90 V.
b) zero N/C e zero V.
c) 900 N/C e 90 V.
d) 900 N/C e 9,0 V.
e) 900 N/C e zero V.
12) Um condutor esférico, de 20 cm de diâmetro, está uniformemente
eletrizado com carga de 4 C e em equilíbrio eletrostático. Em relação
a um referencial no infinito, o potencial elétrico de um ponto P que
está a 8,0cm do centro do condutor vale, em volts, Dado: K = 9.109
N.m2/C2
a) 3,6 . 105
b) 9,0 . 104
c) 4,5 . 104
d) 3,6 . 104
e) 4,5 . 103
13) Dois corpos condutores esféricos de raios R1 e R2 carregados são
conectados através de um fio condutor. A relação Q2/Q1, depois do
contato, vale
a) R2/R1
b) R1/R2
c) R1.R2
d) R12/R22
e) R22/R12
14) Duas esferas metálicas, A e B, de raios R e 3R, estão eletrizadas
com cargas 2Q e Q, respectivamente. As esferas estão separadas de
modo a não haver indução entre elas e são ligadas por um fio
condutor.
a) Quais as novas cargas após o contato?
b) Qual o potencial elétrico de cada esfera, depois do contato?
15) Duas esferas metálicas, A e B, de raios 10 cm e 20 cm, estão
eletrizadas com cargas elétricas 5 nC e -2 nC, respectivamente. As
esferas são postas em contato. Determine, após atingir o equilíbrio
eletrostático:
a) as novas cargas elétricas das esferas;
b) o potencial elétrico que as esferas adquirem.
c) Houve passagem de elétrons de A para B ou de B para A?
Explique.
16) Conhecidas duas esferas metálicas idênticas, A e B, de cargas
elétricas -1.10-6C e 3.10-6C, respectivamente. As esferas são
colocadas em contato.
a) Determine o número de elétrons que passou de um condutor para
outro.
b) Qual das esferas recebe elétrons?