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Exercícios propostos Capítulo

Testes propostosMenuResumo do capítulo 1Os fundamentos da Física • Volume 3

4Condutores em equilíbrio eletrostático. Capacitância eletrostática

R00; EkQd
Q( 0)02

VE dR

No ponto O, o campo elétrico é nulo, pois é um ponto interno: E0 0

a)No interior de um condutor eletrizado o campo elétrico é nuloEint.  0

Exercícios propostos 2Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 4 c)Esup. EEpróx. sup. 5

d)Sendo d 5 m, então:

V9 10 8 10

P.75 a) Vk QR

b)Sendo d 5 m, então:

Vk Qd Vext. 0 ext.

V9 10 25 10

a) Vk QR

⇒ ⇒V  4,5  105 V
σσ25 10

me 1,0 10 31 kg a massa de um elétron, o número de elétrons n que a esfera deve receber para acusar essa variação de massa deve ser:

n10

n m 1,0 10e b)O potencial da superfície da esfera e de todos os seus pontos interiores é dado

9 10N m

Mas Q ne, em que n é o número de elétrons retirados e e 1,6 10 19 C é a carga elementar. Então:

n1,6 10

n Qe

Exercícios propostos 3Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 4

C6,3 10
13132,0
23236,0
310
VQQQV

Potencial comum: C C C

b)Novas cargas:

Sendo C1  C2  C3  C, resulta Q’1  Q’2  Q’3  Q
Q3

QC V Q C Q QC 3

Exercícios propostos 4Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 4

P.82 V CV C V C V

V
C9 10 1,0 10

Vk Qd VVC OC 0,3 3 10 V0

b)No interior do condutor o campo elétrico é nulo: E0  EA  0

Ek Q

4,5 10 V/m02

Ek Q

Cd

EEC OC 9 10 1,0 10

9 10 1,0 10 V/m0

Vk QR Q VRk Q0

960 3,0

Vk Qd VVext. 0 ext.

ext9 10 0,8 10 60 V

P.86a)Num ponto externo e bem próximo da superfície da esfera o campo elétrico tem intensidade máxima dada por: Ek Q

E VR R VE RRpróx.

próx.

b) Vk QR Q VRk

Q

Exercícios propostos 5Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 4

91115 10
921010

Potencial comum:

V

V QC 5 10 5 10

Cargas finais:

P.8 σ π σ π

AQRQR 4 422

Como σA = 2σB, então: QR Q R

QQAB BA4 2 4 4 2

RAA0  e VkQ
RBB20 

Vk QR

RBABA2

Comparando e , vem: VA VB Portanto não ocorre passagem de carga elétrica de A para B, pois o potencial elétrico de A e o de B são iguais.

Exercícios propostos 6Os fundamentos da Física • Volume 3 • Capítulo 4

b)Como as esferas têm o mesmo raio, em cada contato a carga final é a média aritmética das cargas iniciais: 1o contato (C com A):

QQQQqQqCACC’ 2

2o contato (C com B):

Q Q Q q q Q q Q qC B

Esse número de elétrons é o que a esfera possui em excesso para ter a carga Q 8,0 10 2 C e, portanto, é o quanto deve perder para tornar-se neutra.

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