Se a carga
for dividida em três cargas iguais espaçadas em intervalos iguais de
nesse anel, determine o potencial no centro do anel.
Passo 1
O enunciado diz que temos um anel de raio
e carga total
, mas em vez de carga contínua, dividimos
em três cargas pontuais iguais
posicionadas no anel a
umas das outras. O que se pede é o potencial elétrico no centro do anel. Vamos usar o conceito de potencial de cargas pontuais e o princípio da superposição.
Passo 2
Lembrando que o potencial escalar gerado por uma carga pontual
a uma distância
é
onde
Passo 3
Cada uma das três cargas pontuais vale
e está a uma mesma distância
do centro do anel. Logo, o potencial produzido por cada carga no centro é
Passo 4
Pelo princípio da superposição, o potencial total é a soma dos potenciais individuais. Como são três cargas idênticas,