Question

Duas cargas elétricas idênticas de 80 C são separadas por uma distância de 20 cm em meio evacuado. Sendo k = 9,0x109 Nm²/C², determine: ****** a). A força eletrostática entre elas. *****b). O campo elétrico produzido por estas cargas num ponto distante em 1 m.****** c). O potencial eletrostático produzido por cada uma destas cargas na distância proposta no item anterior. (Obs: a unidade de medida do potencial eletrostático é o volt)​

Answer 1

a) Para determinar a Força Eletrostática entre duas cargas utilizamos a fórmula da Lei de Coulomb:

                                         $Fe=k.\frac{|Q_{1}|.|Q_{2}| }{d^{2} }$

Onde:

• Fe- é a Força Eletrostática [N]

• k é a constante eletrostática no vácuo = 9x$10^{9}$[Nm²/C²]
• $Q_{1}$ e $Q_{2}$ são as Cargas de 80 [C]
• d é a distância entre as cagas de 20cm, que é igual a 0,02[m]

                                            $Fe=k.\frac{|Q_{1}|.|Q_{2}| }{d^{2} }\\ \\ Fe=9.10^{9} .\frac{|80|.|80| }{0,02^{2} }\\ \\ Fe=9.10^{9} .\frac{6400}{0,0004 }\\ \\ Fe=9.10^{9} .1,6.10^{7} \\ \\ Fe=1,44.10^{17}N$

b)

Para determinar o Campo elétrico que é gerado pela interação dessas Duas cargas com outra carga distante, utilizamos a fórmula:

                                                $E=k\frac{Q}{d^{2} }$

Onde:

• E é o Campo elétrico produzido [N/C]

• k é a constante eletrostática no vácuo = 9x$10^{9}$[Nm²/C²]

• Q é o valor da carga 80 [C]

• d é a distância entre as cagas que é igual a 1 [m]

                                                $E= k.\frac{Q}{d^{2} } \\ \\ E= 9.10^{9} .\frac{80}{1^{2} }\\ \\ E= 7,2.10^{11} N/C$

c)

O potencial eletrostático é dado pela Fórmula:

                                      $V= \frac{E}{q}$

Onde:

• V é o Potencial Elétrico em Volts [V]

• E é o Campo elétrico produzido de 7,2.$10^{11}$ [N/C]

• Q é o valor da carga 80 [C]

                                            $V= \frac{E}{q}\\ \\ V= \frac{7,2.10^{11} }{80}\\ \\ V= 0,09.10^{11}\\ \\ V= 9.10^{9} V$

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