Potencial Elétrico

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Campus Regional de Resende
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Matemática Física e Computação
Prof. Angelo Cerqueira

Física III
Lista de exercícios 4 – Potencial elétrico
1) Uma chapa não-condutora infinita tem uma densidade superficial de carga
=0,10 C /m2 sobre um lado. Qual é a distância entre as superfícies equipotenciais cujos potenciais diferem de 50V? Resp.:8,8mm
2) O campo elétrico dentro de uma esfera não-condutora de raio R, com carga espalhada com uniformidade por todo o seu volume, está radialmente direcionado e tem módulo dado por qr E r =
.
4 0 R3
Nesta expressão, q (positiva ou negativa) é a carga total da esfera e r é a distância ao centro da esfera. (a) Tomando V=0 no centro da esfera, determine o potencial V(r) dentro da esfera.
(b) Qual é a diferença de potencial elétrico entre um ponto da superfície e o centro da esfera? (c) Sendo q positivo, qual desses dois pontos tem maior potencial? Resp.:
(a)-qr2/8πε0R3; (b) -q/ 8πε0R; (c)no centro.
3) Um contador Geiger possui um cilindro metálico com 2,00cm de diâmetro e ao longo do eixo está estendido um fio de 1,3×10−4 cm de diâmetro. Se a diferença de potencial entre eles for de 850V, qual será o campo elétrico na superfície (a) do fio e (b) do cilindro? Resp.:
(a) 1,36×108 V / m ; (b) 8,82×10 3 V / m
4) Considere uma carga puntiforme q=+1,0μC e dois pontos A e B que distam, respectivamente, 2,0m e 1,0m da carga. (a) Tomando tais pontos diametralmente opostos, como mostra a figura a, qual é a diferença de potencial Va – Vb? (b) repita o item (a) considerando os pontos A e B localizados como mostra a figura b. Resp.:(a)-4500V
(b) -4500V

5) Considere uma carga puntiforme q=1,5×10−8 C , e tome V=0 no infinito. (a) Quais são a forma e as dimensões de uma superfície equipotencial que tem um potencial de 30V graças somente a q? (b) Estão igualmente espaçadas as superfícies cujos potenciais diferem de uma
quantidade