Centro de Ensino Médio 03 do Gama Disciplina: Física Professor

Centro de Ensino Médio 03 do Gama
Disciplina: Física
Professor: Renato
Assunto: Potencial elétrico
Lista de exercício
1) Duas pequenas esferas iguais, A e B, carregadas, cada uma, com
uma carga elétrica Q igual a – 4,8 x 10–9 C, estão fixas e com seus
centros separados por uma distância de 12 cm. Deseja-se fornecer
energia cinética a um elétron, inicialmente muito distante das
esferas, de tal maneira que ele possa atravessar a região onde se
situam essas esferas, ao longo da direção x, indicada na figura,
mantendo-se eqüidistante das cargas. Calcule o potencial elétrico
V, em volts, criado pelas duas esferas no ponto P0.
2) um condutor esférico A de 20 cm de diâmetro colocado sobre
um pedestal fixo e isolante. Uma esfera condutora B de 0,5 mm
de diâmetro, do mesmo material da esfera A, é suspensa por um
fio fixo e isolante. Em posição oposta à esfera A é colocada uma
campainha C ligada à terra, conforme mostra a figura. O
condutor A é então carregado a um potencial eletrostático V ,
o
de forma a atrair a esfera B. As duas esferas entram em
contacto devido à indução eletrostática e, após a transferência
de carga, a esfera B é repelida, chocando-se com a campainha C,
onde a carga adquirida é escoada para a terra. Após 20 contatos
com a campainha, verifica-se que o potencial da esfera A é de
10000 V. Determine o potencial inicial da esfera A.
Considere (1 + x)n ≈ 1 + nx se x < 1.
3) Uma material isolante passa a conduzir eletricidade quando submetido a campos elétricos superiores a
um valor limite conhecido como “rigidez dielétrica”. A que potencial Maximo se pode manter carregada
uma esfera metálica de 2 cm de raio, imersa no ar? Considere a esfera bem afastada de qualquer outro
objeto e a rigidez dielétrica do ar igual a 3.106 N/C.
4) numa região há um campo elétrico originado por duas
cargas elétricas puntiformes Q1 = 2μC e
Q2 = - 2
μC, separadas por uma distancia d = 30 cm, conforme a
figura. Considere os pontos A e B do campo, sendo A o
ponto médio do segmento que une as cargas Q1 e Q2.
Calcule os potenciais elétricos resultantes em A e em B.
B
40 cm
30 cm
Q
1
A
Q
2
5) Suponha uma esfera metálica de raio 0,1 m com uma carga Q uniformemente distribuída em sua
superfície. Uma partícula com a carga q = 4.10-7 C, ao ser colocada num ponto P a uma distância de 0,3 m
do centro da esfera, experimenta uma força atrativa de modulo 2.10-2 N.
a) Determine o campo elétrico produzido pela esfera no ponto P.
b) Calcule o potencial elétrico na superfície da esfera.
c) Qual a intensidade do campo elétrico no interior da esfera?