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Enunciado

Elétrica - Sadiku, Elementos de Eletromagnetismo- Ed: 5º - Capítulo 4.Questões de Revisão - Ex. 10

Um campo potencial elétrico é produzido pelas cargas pontuais 1   μ C   e   4 μ C ,   localizadas nos pontos (-2, 1, 5) e (1, 3, -1), respectivamente. A energia armazenada no campo é de :

  1. 2,57 mJ
  2. 5.14 mJ
  3. 10.28 mJ
  4. Nenhuma das respostas acima.

Passo 1

Vem comigooo que no caminho eu te explicooo

Nenhum trabalho é necessário para transferir Q 1 do infinito para o ponto P 1 porque o espaço é inicialmente gratuito e não há campo elétrico.

Portanto,

W 1 = 0   J

A energia armazenada no campo é

W = W 1 + W 2

W = 0 + Q 2 V 21

W = Q 2 Q 1 4 π ε 0 1 ,   3 ,   - 1 - - 2 ,   1 ,   5

W = Q 2 Q 1 4 π ε 0 1 + 2 ,   3 - 1 ,   - 1 - 5

Passo 2

Para simplificar ainda mais:

W = Q 2 Q 1 4 π ε 0 3 ,   2 ,   - 6

Iremos substituir 1   μ C   p o r   Q 1   e   4 μ C   p o r   Q 2  

E também iremos substituir o ε 0 por

    10 - 9 36 π  

Passo 3

Substituindo iremos obter

W = Q 2 Q 1 4 π ε 0 3 ,   2 ,   - 6

W = 4 × 10 - 6 ( 1 × 10 - 6 ) 4 π   10 - 9 36 π 3 2 + 2 2 + - 36 2

W = ( 4 × 10 - 6 ) ( 1 × 10 - 6 ) ( 9 × 10 9 ) 9 + 4 + 36

W = 36 × 10 - 3 49

W = 36 × 10 - 3 7

W = 5.14   m J

A energia armazenada no campo é 5.14 mJ.

Resposta

Portanto, a resposta correta e a letra (b).