09363315_pro_Aula08 - Campo e Potencial Elétrico (Condutor

FÍSICA II
AULA 08:
CAMPO E POTENCIAL ELÉTRICO
(CONDUTOR ESFÉRICO)
ANUAL
VOLUME 2
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1.
Campo elétrico
Campo magnético
E=0
Onda
eletromagnética
ixa
Cae
d al
t
me
=
Como a caixa metálica funciona blindando eletrostaticamente sua região interna, ondas eletromagnéticas não são capazes de se
propagar na sua região interna.
Resposta: B
02. A tripulação não será atingida, pois, devido à sua casca metálica, o avião está blindado eletrostaticamente.
Resposta: D
03.
E = 0 (Blindagem eletrostática)
Resposta: B
04. Devido à região fechada metálica, ocorre blindagem eletrostática (E = 0).
Resposta: D
05. Obs.: Esfera maciça não condutora
+
+
+ +
+
+
+
+
R
+
+
+
+
E’
+ + +
+ +
+
r + +
+
+ +
+ + +
+
+
+
+ +
+
q = Carga concentrada na região interna pontilhada.
Q = Carga de toda a esfera.
Vol = Volume da esfera menor.
Vol’ = Volume da esfera maior.
Temos:
K⋅ q
E’ = 2
r
OSG.: 093633/15
Resolução – Física II
Substituindo q:
K Q ⋅ r3
E’ = 2 ⋅ 3
r
R
K ⋅ Qr
E’ =
R3
Como:
K=
1
4π ε0
Então:
E=
Q⋅r
1
⋅
4 π ε 0 R3
E=
Q⋅r
4 π ε 0 R3
Mas:
σ=
Q
q
ou σ =
Vol
Vol’
Q q
=
A A’
Q
q
=
4
4
π ⋅ R3
π ⋅ r3
3
3
Q q
=
R3 r 3
Q ⋅ r3
q= 3
R
Usando a fórmula, nós temos:
R
Q⋅
Q
2 ⇒ E=
E=
3
4 π ε0 R
8 π ε 0 ⋅ R2
Resposta: C
06. Calculando o raio da gota resultante:
Gota 1
4
π ⋅ 13
3
4
Vol = π mm3
3
Vol =
Gota 2
( )
3
4
π⋅ 3 7
3
4
Vol = π ⋅ 7
3
4
Vol = 7 ⋅ π mm3
3
Vol =
Se:
Vtotal = Vol(1) + Vol(2)
4
4
4
π ⋅ R3 = π + 7 ⋅ π
3
3
3
R3 = 1 + 7
R3 = 8
R = 2 mm ⇒ R = 2 ⋅ 10−3 m
Temos:
Qtotal = q1 + q2
Qtotal = 20 µc + ( −70 µc )
Qtotal = −50 µc
OSG.: 093633/15
Resolução – Física II
Portanto:
K ⋅Q
V=
R
9 ⋅ 109 ⋅ ( −50) ⋅ 10−6
V=
2 ⋅ 10−3
450
⋅ 106
V=−
2
V = −225 MV
Resposta: C
07.
I. Verdadeira. A intensidade do Campo Elétrico é nula no interior do condutor e decresce com quadrado da distância até o centro,
1

a partir da superfície do condutor  Eα 2  .
 d 
II. Verdadeira. O Potencial elétrico é constante e igual ao Potencial Elétrico da superfície, sendo, a partir daí, inversamente proporcional
1

à distância até o centro do condutor  Vα  .
d
III. Falsa. A esfera condutora pode ser oca ou maciça.
IV. Falsa. Justificada nos itens [I] e [II].
Resposta: C
08. As afirmativas [I], [II], [III] e [IV] estão corretas, pois são as propriedades de um condutor em equilíbrio eletrostático.
A afirmativa [V] está incorreta, pois a esfera pode ganhar ou perder elétrons, eletrizando-se positivamente ou negativamente.
Resposta: D
09. Em um condutor eletrizado o campo elétrico em seu interior é nulo.
O potencial elétrico no interior é igual ao potencial elétrico na superfície.
Resposta: B
10.
V=
kQ 9 × 109 × 6 × 10−6
=
= 1, 35 × 10−4 → 10−4 volts
r
4 × 108
Resposta: C
Vicentina – 24/11/15 – REV.: KP
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