Question

Considere um corpo metálico eletrizado envolvido pelo ar atmosférico. Sabe-se que, se o corpo elétrico próximo à superfície dê-se corpo tornar-se superior a 3x10^6 N/C, o ar passa a se comportar como um condutor e, então, o corpo metálico se descarrega. Baseando-se nestas informações, calcule qual é a maior carga que pode ser dada a uma esfera metálica, de R= 150 cm, no ar, sem que ela se descarregue.

Answer 1

Olá!

Para responder a essa questão vamos utilizar os conceitos e fórmulas relacionados ao campo elétrico.

Para |E| > 3.10^6 N/C ocorre a descarga. Então, o máximo valor do campo elétrico é próximo de 3.10^6 N/C.

O campo elétrico será |E| = Q. μ / (R²); μ = 1/(4πε)

Q = 4πε*R²*|E|

ε = 8,85. 10^-12

R = 10 cm = 0,1m

Q = 4π. 8,85. 10^-12.(0,1)².3.10^6

Q = 1,062 π. 10^-6 ~= 3,336. 10^-6 C

Logo, podemos afirmar que a maior carga que pode ser dada a uma esfera metálica de raio 10 cm sem que ela se descarregue é de 3,336. 10^-6 C.

Espero ter ajudado!