Enunciado

22 . A certa distância de uma carga puntiforme, o potencial e o módulo do campo elétrico são dados, respectivamente, por 4,98   V e 16,2   V / m . (Considere V =   0 no infinito.) ( a ) Qual é o valor dessa distância? ( b ) Qual é o módulo da carga? ( c ) O campo elétrico está orientado para dentro ou para fora da carga?

Passo 1

Quando o enunciado falou “carga puntiforme” duas equaçãozinhas são hiper necessárias em vim na nossa cabeça:

E = k q r ²                         e                         V = k q r

Essas duas equações nos dão todo o suporte necessário para resolver a questão, então vem comigo e vamos deixar essa resolução bem explicadinha.

Passo 2

a ) O enunciado nos dar o valor de E e de V , e como ambos dependem da distância r podemos usar a duas equações mostradas no Passo 1 para descobrir a resposta desse item, ou seja:

V E = k q / r k q / r ² = k q r r ² k q     ⇒     r = 4,98   V   16,2   V / m = 0,307   m

Passo 3

b ) Como o enunciado nos dar tanto E quanto V podemos usar qualquer uma das duas equações do Passo 1 para saber o módulo da carga, porém vamos usar a segunda pois assim não teremos que nos preocupar com nenhum r 2 .

q = V r k = 4,98   V 0,307   m 8,99 ⋅ 10 9   N ⋅ m 2 / C ² = 1,70 ⋅ 10 - 10   C

Passo 4

c ) Como pudemos ver no passo anterior q > 0 , então como a carga é positiva o campo elétrico está orientado para fora da carga.

Resposta

a )

r = 0,307   m

b )

q = 1,70 ⋅ 10 - 10   C

c )

Fora da carga

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um campo elétrico uniforme, com módulo E, está orientado no sentido negativo do eixo Ox. A diferença de potencial entre um ponto a (em x=0,6 m) e um ponto b (em x=0,9 m) é igual a 240 V. a)Qual dos do
Para cada um dos seguintes arranjos de duas cargas puntiformes, determine todos os pontos ao longo da linha que passa por ambas as cargas para os quais o potencial elétrico seja igual a zero (suponha
Em uma certa região do espaço, o potencial elétrico é dado pela relação V ( x , y , z ) = A x y - B x 2 + C y , em que A, B e C são constantes positivas. a)Calcule os componentes x, y e z do campo elé
O potencial produzido por uma carga puntiforme Q localizada na origem é dado por V = Q 4 π ε o r = Q 4 π ε o x 2 + y 2 + z 2 a)Calcule Ex, Ey, e Ez usando a equação E = - Δ V .b)Mostre que o resultado
Uma esfera metálica com raio r a está apoiada sobre uma base isolada no centro de uma casca esférica metálica com raio externo r b . Existe uma carga +q na esfera interna e uma carga -q na esfera exte