Question

03- O gráfico a seguir representa o potencial elétrico gerado por uma carga elétrica puntiforme. Usando os
valores fornecidos pelo diagrama, determine:
a) O valor da carga elétrica;
b) O potencial em V1;
c) A distância d2.
d) O potencial elétrico em 500 cm.


04- Determine a diferença de potencial dos itens abaixo entre B – A e A – B:
a) VA = 6x105 V e VB = 4x103 V b) VA = 230 V e VB = 240 V
c) VA = 30 V e VB = -60 V d) VA = 4x103 V e VB = 5000 V


05- Uma esfera condutora eletrizada, de raio R = 4 cm, encontra-se carregada com uma Q igual a 8 C.
a) Determine o valor do potencial elétrico V no interior da esfera.
b) Esboce o gráfico do potencial V em função de d com 4 cm e 8 cm.

IMAGEM DA 3)

Answer 1

As questões abordam o conteúdo de Potencial Elétrico. Vamos revisar alguns conceitos antes de partir para os cálculos.  

• Introdução:

As questões abordam o conteúdo de Potencial Elétrico. Essa grandeza física pode ser calculada pela fórmula:

                                          $\boxed{\bf P = \dfrac{K \cdot Q}{d} }$  

sendo

➯ V = Potencial no ponto, em Volts (V);

➯ K = Constante eletrostática, de valor 9 . 10⁹ N . m² / C;

➯ Q = Carga elétrica, em Coulombs (C);

➯ d = distância entre a carga e o ponto, em metros;

Observe que a fórmula de potencial elétrico é muito próxima à de campo elétrico variável, com a diferença na distância: no campo elétrico, a distância é elevada ao quadrado. Por isso, cuidado para não confundir as duas fórmulas!

Vamos responder às questões propostas.

• Questões:

3.  Para calcular o que é pedido, tiraremos valores do gráfico.

a. Q =

$\bf P = \dfrac{K \cdot Q}{d}$

$\bf 100 = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot Q }{2 }$

$\bf 100 \cdot 2 =9 \cdot 10^{9} \cdot Q$

$\bf Q = \dfrac{200}{9 \cdot 10^{9} }$

$\bf Q = 22,3 \cdot 10^{-9}$

$\boxed{\bf Q = 2,23 \cdot 10^{-8} \ C}$

b. P =

$\bf P = \dfrac{K \cdot Q}{d}$

$\bf P = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 2,23 \cdot 10^{-8} }{1}$

$\bf P = \dfrac{20,07 \cdot 10^{1}}{1}$

$\boxed{\bf P \approx 200\ V}$

c. d₂ =

$\bf P = \dfrac{K \cdot Q}{d}$

$\bf 25 = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 2,23 \cdot 10^{-8} }{d_2}$

$\bf 25 \cdot d_2 = 9 \cdot 10^{9} \cdot 2,23 \cdot 10^{-8}$

$\bf d_2 = \dfrac{20,07 \cdot 10^{1} }{25}$

$\bf d_2 = 0,8 \cdot 10^{1}$

$\boxed{\bf d_2 = 8 \ m}$

d. P =

$\bf P = \dfrac{K \cdot Q}{d}$

$\bf P = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 2,23 \cdot 10^{-8} }{5}$

$\bf P = \dfrac{20,07 \cdot 10^{1}}{5}$

$\bf P \approx 4 \cdot 10^{1}$

$\boxed{\bf P \approx 40 \ V}$

4.

➯ DDP:

Calculamos a DDP (diferença de potencial) fazendo o potencial de um ponto menos o outro. Se o potencial estiver em notação científica, os números devem estar na mesma base 10.

a.

A - B:

$\bf DDP = P_a - P_b$

$\bf DDP = 6 \cdot 10^{5} - 4 \cdot 10^{3}$

$\bf DDP = 600 \cdot 10^{3} - 4 \cdot 10^{3}$

$\boxed{\bf DDP = 596 \cdot 10^{5} \ V}$

B - A:

$\bf DDP = P_b - P_a$

$\bf DDP = 4 \cdot 10^{3} - 6 \cdot 10^{5}$

$\bf DDP = 4 \cdot 10^{3} - 600 \cdot 10^{3}$

$\boxed{\bf DDP = - 596 \cdot 10^{5} \ V}$

b.

A - B:

$\bf DDP = P_a - P_b$

$\bf DDP =230 - 240$

$\boxed{\bf DDP = - 10 \ V}$

B - A:

$\bf DDP = P_b - P_a$

$\bf DDP = 240 - 230$

$\boxed{\bf DDP = 10 \ V}$

c.

$\bf DDP = P_a - P_b$

$\bf DDP = 30 - 60$

$\boxed{\bf DDP = - 30 \ V}$

B - A:

$\bf DDP = P_b - P_a$

$\bf DDP = -60 - 30$

$\boxed{\bf DDP = - 90 \ V}$

d.

A - B:

$\bf DDP = P_a - P_b$

$\bf DDP = 4 \cdot 10^{3} - 5 \cdot 10^{3}$

$\boxed{\bf DDP = - 1 \cdot 10^{3} \ V}$

B - A:

$\bf DDP = P_b - P_a$

$\bf DDP = 5\cdot 10^{3} - 4 \cdot 10^{3}$

$\boxed{\bf DDP =1 \cdot 10^{3} \ V}$

5. O potencial no interior dessa esfera valerá 1,8 . 10¹² V.

O potencial elétrico em qualquer ponto situado no interior da esfera é igual ao potencial na superfície. Somente fora da superfície é que esse potencial decresce. Vamos calcular o valor do potencial na superfície da esfera, em que a distância equivale ao raio:

$\bf P = \dfrac{K \cdot Q}{d}$

$\bf P = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 8 }{4 \cdot 10^{-2} }$

$\bf P = \dfrac{72 \cdot 10^{9} }{4 \cdot 10^{-2} }$

$\bf P = 18 \cdot 10^{11}$

$\boxed{\bf \bf P = 1,8 \cdot 10^{12} \ V}$

O gráfico vou deixar com você.

Observação: no cálculo de Potencial Elétrico, levamos em conta o sinal. Isso porque o potencial é uma grandeza escalar, não nos importa sua direção e sentido, mas potenciais negativos indicam atração entre cargas, enquanto o potencial positivo representa repulsão.

Saiba mais sobre potencial elétrico em:

brainly.com.br/tarefa/20622152

Espero ter ajudado!