Determine o potencial eléctrico criado por uma carga pontual positiva
nC num ponto
distante de 30 cm .
Passo 1
O enunciado pede para determinar o potencial elétrico criado por uma carga pontual no ponto
que fica a
da carga.\n
Informações dadas:
Informações dadas:
A carga é positiva (
) e queremos o potencial elétrico
no ponto
.
Passo 2
Qual fórmula usamos e por quê? Vou explicar devagarinho. Para uma carga pontual, convencionamos o potencial elétrico com referência
. A expressão padrão (de onde vem da integração do campo elétrico) é:
Aqui:
-
é a permissividade do vácuo (constante física). -
é normalmente escrito como , a constante eletrostática. -
é a carga (em coulombs). -
é a distância do ponto até a carga (em metros).
Unidades:vem em volts ( ), porque tem unidades e tem unidades .
Passo 3
Vamos declarar a constante que usamos e converter todas as unidades para o SI (sempre faça isso numa prova):
Converter a carga:
Converter a distância:
Passo 4
Agora montamos a expressão e substituímos os valores:
Substituindo:
Passo 5
Fazendo as contas passo a passo (sem pular etapas):
Primeiro o produto :
Primeiro o produto
Uma forma mais direta é notar que
.
Agora dividimos por :
Agora dividimos por
Para arredondar com três algarismos significativos:
Passo 6
Interpretação rápida e dica de prova:
- O potencial é positivo porque a carga é positiva; isso significa que uma carga de prova positiva teria energia potencial positiva ao ser trazida desde o infinito até
. - Dica prática: em provas dá pra usar
para contas rápidas (aí você chega em imediatamente). - Sempre confira unidades: carga em coulombs, distância em metros, resultado em volts.