Os pontos de uma determinada região do espaço estão sob a influência única de uma carga positiva pontual Q. Sabe-se que em um ponto A, distante 2 m da carga Q, a intensidade do campo elétrico é igual a 1,8·104N/C. Determine:
a) o valor da carga elétrica Q;
b) a intensidade do campo elétrico num ponto B, situado a 30 cm da carga fonte Q. Dado: constante eletrostática do meio = 9 · 109N. m2/C2
Soluções para a tarefa
Resposta:
(a) Q=0,8*10^-5C
(b) E=0,8*10^6N/C
Explicação:
E=KQ/r^2
(a) Q=E*r^2/K=(1,8*10^4)*2^2/9*10^9
Q=7,2*10^4/9*10^9
Q=0,8*10^-5C
(b) E=(9*10^9)*(0,8*10^-5)/900*10^-4
E=7,2*10^4/9*10^-2
E=0,8*10^6N/C
Trata-se de uma questão de campo elétrico, uma grandeza física vetorial usada para definir a força elétrica que uma carga é capaz de produzir em outras cargas elétricas de prova e de módulo unitário em função de suas distâncias.
Vamos primeiro organizar as informações que o enunciado nos deu:
d = Distância do ponto até a carga geradora = 2 m
E = Campo elétrico [N/C ou V/m] = 1,8 * 10^4 N/C
k = Constante eletrostática do meio = 9 * 10 m/C
Resposta da A)
É importante lembrar que toda carga elétrica é capaz de influenciar o meio ao redor através do seu campo elétrico. Quando uma carga elétrica é colocada em uma região próxima de outra carga, seus campos elétricos se somam vetorialmente.
Para achar o valor de Q, é necessário usar a fórmula do Campo Elétrico:
Assim, teremos:
Resposta da B
Aqui vamos achar a intensidade do campo elétrico quando d = 30 cm = 0,03 metros
No Sistema Internacional de Unidades, o campo elétrico pode ser medido tanto em Newton por Coulomb (N/C) quanto em Volt por metro (V/m), sendo elas unidades compatíveis.