Qual das seguintes afirmativas sobre condutores em equilíbrio eletrostático é verdadeira?

a Para mover uma carga positiva sobre a superfície de um condutor é necessário a realização de trabalho positivo.

b Independente do formato da superfície de um condutor, cargas colocadas sobre essa superfície irão se distribuir de forma uniforme.

c O potencial elétrico no interior de um condutor é sempre nulo.

d O volume e a superfície de um condutor têm o mesmo potencial.

e O potencial elétrico na superfície de um condutor é sempre nulo.

Passo 1

Vamos analisar uma alternativa por vez, beleza?

a Para mover uma carga positiva sobre a superfície de um condutor é necessário a realização de trabalho positivo.

Um condutor em equilíbrio eletrostático possui uma superfície equipotencial. Como todos os pontos sobre a superfície possuem o mesmo potencial, a diferença de potencial Δ V = 0 entre dois pontos quaisquer da superfície é dada por:

Δ V = 0

Por definição, o trabalho W está relacionado à variação da energia potencial Δ U da seguinte forma:

W = - Δ U = - q Δ V

W = 0

Como o trabalho é nulo, a afirmação é falsa.

Passo 2

b Independente do formato da superfície de um condutor, cargas colocadas sobre essa superfície irão se distribuir de forma uniforme.

As cargas na superfície do condutor irão se organizar de forma a manter o campo elétrico nulo no interior do condutor.

Assim, se temos, por exemplo, uma esfera condutora, a carga irá se distribuir uniformemente na superfície do mesmo. Logo, a afirmação é falsa.

Passo 3

c O potencial elétrico no interior de um condutor é sempre nulo.

Opa! Cuidado com essa!

O que é nulo no interior de um condutor é o campo elétrico. Se olharmos para a relação entre campo e potencial:

Δ V = - ∫ C E → ∙ d r →

Se o campo é nulo no interior do condutor, Δ V = 0 , ou seja todos os pontos no interior do condutor possuem o mesmo potencial. Logo, o potencial elétrico é constante no interior de um condutor.

A afirmação é falsa.

Passo 4

d O volume e a superfície de um condutor têm o mesmo potencial.

Podemos usar a justificativa anterior pra justificar essa aqui. Como o potencial é constante no interior de um condutor, se calcularmos o potencial para todo o volume e para a superfície, encontraremos o mesmo resultado.

Logo, a afirmação é verdadeira.

Passo 5

e O potencial elétrico na superfície de um condutor é sempre nulo.

O potencial na superfície de um condutor é sempre constante, essa constante pode ser zero, ou não. Mas, de qualquer forma, a afirmação é falsa.

Resposta

d O volume e a superfície de um condutor têm o mesmo potencial.

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