Responda as questões abaixo: 
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para determinar o potencial elétrico máximo que um gerador de Van de Graaff pode atingir. Isso está dentro da matéria de eletrostática, que estuda as cargas elétricas em repouso e os potenciais elétricos que elas criam. Para resolver isso, vamos precisar entender como o potencial elétrico é limitado no gerador de Van de Graaff, principalmente pela resistência do ar à formação de descargas elétricas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o gerador de Van de Graaff acumula cargas elétricas em uma esfera metálica. O potencial elétrico 
Onde 
Passo 3
Agora, precisamos saber o que limita o aumento do potencial elétrico nesse gerador. O principal fator limitante é a descarga elétrica. Quando o campo elétrico na superfície da esfera atinge um valor crítico, o ar ao redor se torna condutor e ocorre uma descarga, como uma faísca. Esse valor crítico do campo elétrico no ar é conhecido como campo de ruptura (
Passo 4
Para evitar a descarga, o campo elétrico na superfície da esfera não pode ultrapassar esse valor crítico. O campo elétrico na superfície de uma esfera carregada é dado por:
Como queremos que 
Passo 5
Podemos rearranjar essa desigualdade para encontrar a carga máxima 
Agora, substituindo 
Passo 6
Assim, o potencial elétrico máximo 
Resposta
O potencial elétrico máximo que um gerador de Van de Graaff pode atingir é dado por 
