A diferença de potencial entre os placas de aceleração de carga de uma TV de tubo é de aproximadamente 25000 V . Se a distância entre as placas é de 1,50 cm, encontre a magnitude do campo elétrico uniforme nesta região.
10. Duas cargas pontuais Q1=5 n C e Q2=-3 n C estão separadas por uma distância de 35 cm . (a) Qual é a energia potencial do par de cargas? Qual é o significado do sinal algébrico em sua resposta? (b) Qual é o potencial elétrico no ponto médio entre as cargas?

Passo 1

O enunciado tem duas partes: na primeira, temos placas com diferença de potencial de ,25000 V separadas por 1,50 cm e pede o campo elétrico uniforme entre elas. Na segunda, há duas cargas pontuais ,Q1=5,nC e ,Q2=-3,nC separadas por 0,35 m, e precisamos (a) calcular a energia potencial eletrostática do par de cargas usando
U = k,Q1,Q2r
e interpretar o sinal; (b) achar o potencial elétrico no ponto médio usando
V = kl(Q1r1 + Q2r2r)

Passo 2

Para o campo elétrico uniforme entre placas, usamos
l|Er| = De<a Vd
Convertendo d = 1,50 cm = 0,015 m,
l|Er| = 250000,015 approx 1,67times10^6 V/m

Passo 3

A energia potencial do par de cargas vale
Logo,

Passo 4

O sinal negativo de U indica que as cargas se atraem: ao trazê-las de separação infinita até 0,35 m, o sistema libera energia.

Passo 5

No ponto médio ambas as cargas estão a r1=r2=0,35/2=0,175 m. Portanto,
Vrm mid &= kl(Q1r1+Q2r2r) =8,99times10^9l(5times10^-90,175+-3times10^-90,175r) &=8,99times10^9cdot2times10^-90,175 approx 1,03times10^2 V

Resposta

Campo elétrico: ,1,67times10^6 V/m.
Energia potencial: ,Uapprox -3,85times10^-7 J (sinal negativo = interação atrativa).
Potencial no ponto médio: ,Vapprox1,03times10^2 V.

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