Sejam duas partículas carregadas com cargas q 1 = + 3,0   μ C e q 2 = - 27   μ C , separadas por uma distância de 10   c m .

a O campo elétrico é nulo entre as cargas a uma distância de 2,5cm de q 1 .

b O campo elétrico e o potencial são nulos no mesmo ponto, a uma distância de 2,5 c m de q 1 entre as cargas.

c Não existe um ponto em que o campo elétrico é nulo e o potencial é nulo a uma distância de 1 c m de q 1 entre as cargas.

d O potencial é nulo a uma distância de 1 c m de q 1 entre as cargas.

e O campo elétrico é nulo a uma distância de 5,0 c m de q 1 e o potencial é nulo no mesmo ponto.

Passo 1

Bom, vamos analisar o campo elétrico e o potencial elétrico na região entre as cargas.

Começando pelo campo elétrico, como a carga q 1 é positiva e a carga q 2 é negativa, as linhas de campo que saírem de q 1 vão entrar em q 2 . Fica mais fácil ver isso nesse desenho magnifico aqui

Na região entre as cargas o campo de cada uma delas aponta pra direita, logo não tem como o campo resultante ser nulo, pois seria necessário que um campo anulasse o outro.

Portanto, no espaço entre elas não teremos nenhum ponto em que o campo elétrico seja nulo.

Passo 2

Como o potencial elétrico não é uma grandeza vetorial, existe a possibilidade de que o mesmo seja nulo em um ponto entre as duas cargas.

Matematicamente falando, o potencial elétrico resultante na região entre as cargas será:

V = k q 1 x + k q 2 0,1 - x

As distâncias aqui são dadas em metros.

V = k 3 × 10 - 6 x - 27 × 10 - 6 0,1 - x

O potencial elétrico será nulo quando:

3 × 10 - 6 x - 27 × 10 - 6 0,1 - x = 0

3 x - 27 0,1 - x = 0

3 x = 27 0,1 - x

0,3 - 3 x = 27 x

30 x = 0,3

x = 0,01   m

x = 1   c m

A resposta certa é a letra d .

Resposta

d O potencial é nulo a uma distância de 1 c m de q 1 entre as cargas.

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