Lista 04 de exercícios

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia – IFB
Campus Taguatinga
Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial
Disciplina: Eletricidade Básica
professor Lucas Moreira
Lista 04 de exercícios
1- A diferença de potencial elétrico entre a Terra e uma nuvem de tempestade é 1,2 x 10 -9 V. Qual é
o módulo da variação da energia potencial elétrica de um elétron que se desloca da nuvem para a
Terra?
2- Na figura abaixo, quando um elétron se desloca de A a B ao longo de uma linha de campo
elétrico, esse campo realiza um trabalho de 3,94 x 10 -19 J. Quais são as diferenças de potencial
elétrico (a) VB – VA; (b) VC – VA; (c) VC – VB?
3- Uma placa infinita não-condutora possui uma densidade superficial de cargas σ = 10 μC/m2 em
uma das faces. Qual é a distância entre duas superfícies equipotenciais cujos potenciais diferem em
50 V?
4- Duas placas paralelas condutoras de grande extensão estão separadas por uma distância de 12 cm
e possuem densidade superficial de cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos nas faces
internas. Uma força eletrostática de 3,9x10-15 N age sobre um elétron colocado na região entre as
duas placas. Determine (a) o campo elétrico na posição do elétron e (b) a diferença de potencial
entre as placas.
5- Uma placa não-condutora infinita possui uma densidade superficial de cargas σ = 5,80 pC/m2. (a)
Qual é o trabalho realizado pelo campo elétrico produzido pela placa se uma partícula de carga q =
1,6x10-19 C é deslocada da superfície da placa para um ponto P situado a uma distância d = 3,56 cm
da superfície da placa?
6- O campo elétrico em uma certa região do espaço tem componentes E y = Ez = 0 e Ex = 4,0x [N/C].
O ponto A está sobre o eixo y em y = 3,0 m e o ponto B está sobre o eixo x em x = 4,0 m. Qual a
diferença de potencial VB – VA?
7- Considere uma carga pontual q = 1,0 μC, o ponto A a uma distância d1 = 2,0 m de q e o ponto B a
uma distância d2 = 1,0 m de q. (a) Se A e B estão diametralmente opostos, como na figura a abaixo,
qual a diferença de potencial VA – VB? (b) Qual é essa diferença de potencial se elétrico se A e B
estão localizados como na figura b?
8- Qual o potencial elétrico no ponto P da figura abaixo, dado que q = 5,0 fC e d = 4,0 cm?
9- Na figura abaixo, duas partículas de cargas q1 e q2, estão separadas por uma distância d. O campo
elétrico produzido em conjunto pelas duas partículas é zero em x = d/4. Com V = 0 no infinito,
determine, em termos de d, o(s) ponto(s) sobre o eixo x em que o potencial elétrico também é zero.
10- Considerando o sistema de partículas carregadas do exercício anterior, e que as cargas q 1 = +5e
e q2 = -15e são mantidas fixas no lugar, separadas por uma distância d = 24,0 cm. Determine o valor
de x (a) positivo e (b) negativo para o qual o potencial elétrico sobre o eixo x é zero.
11- A figura abaixo mostra um arranjo retangular de partículas carregadas mantidas fixas no lugar,
com a = 39,0 cm e as cargas indicadas como múltiplos inteiros de q 1 = 3,4 pC e q2 = 6,0 pC. Qual o
potencial elétrico no centro do retângulo?
12- O potencial elétrico V no espaço entre duas placas paralelas, 1 e 2, é dado por V = 1500x 2 [V],
onde x é a distância perpendicular em metros em relação a placa 1. Para x = 1,3 cm, (a) determine o
módulo do campo elétrico. (b) O campo elétrico aponta para qual placa?
13- Duas placas metálicas paralelas de grande extensão, são mantidas a uma distância de 1,5 cm e
possuem cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos nas superfícies internas. Tome o potencial
da placa negativa como sendo zero. Se o potencial a meio caminho entre as placas é +5,0 V, qual o
campo elétrico na região entre as placas?
14- Qual é o trabalho necessário para montar o arranjo da figura abaixo se q = 2,3 pC, a = 64,0 cm e
as partículas estão em repouso e infinitamente afastadas umas das outras.?
15- Na figura abaixo, sete partículas carregadas são mantidas fixas no lugar para formar um
quadrado com 4,0 cm de lado. Qual é o trabalho necessário para deslocar para o centro do quadrado
uma partícula de carga +6e, inicialmente em repouso a uma distância infinita?
16- Qual é a energia potencial elétrica de dois elétrons separados por uma distância de 2,0 nm? Se a
a distância diminui, essa energia potencial aumenta ou diminui?
17- No retângulo da figura abaixo, os comprimentos do lados são 5,0 e 15,0 cm, q 1 = -5,0 μC e q2 =
2,0 μC. Com V = 0 no infinito, determine o potencial elétrico (a) no vértice A e (b) no vértice B.
Determine (c) o trabalho necessário para deslocar uma carga q 3 = 3,0 μC de B para A ao longo da
diagonal do retângulo. (d) Esse trabalho faz a energia potencial elétrica do sistema aumentar ou
diminuir? O trabalho é menor, maior ou igual se a carga q 3 é deslocada de uma outra trajetória (e)
no interior do retângulo e (f) no exterior do retângulo?