Lista 5 - Potencial Eletrico

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Curso Engenharia Mecânica 
Física B 
Lista de exercícios 05 – Potencial Elétrico 
 
1. Num ponto A distante 45cm de uma carga elétrica pontual q, o potencial assume o 
valor 5,0 x 10
4 
V. Sabendo que o meio que envolve a carga é o vácuo, determine o valor 
de q. 
q = 2,5 x 10
-6 
C 
 
2. Foram fixadas duas cargas q
1 
= +6μC e q
2 
= −4,0μC sobre o eixo x, distante uma da 
outra 2,0m. (a) Encontre o potencial elétrico no ponto C, sobre o eixo y, formando um 
triangulo eqüilátero de lado 2,0m, sendo que as duas cargas ocupam a base do triangulo. 
(b) Determine a energia potencial elétrica armazenada no sistema. (c) encontre a energia 
potencial adquirida por uma carga de prova de +2 mC ao ser deslocada desde o infinito 
até o ponto C. 
(a) 8,99 x 10
3 
V, (b) 0,108 J e (c) 17,98 J 
 
3. Nos vértices de um quadrado de lado 0,5m foram colocadas quatro cargas de 2,0mC. 
Qual o trabalho realizado para trazer uma carga de 3,0mC do infinito até o centro deste 
quadrado? 
6,17 x 10
5 
J 
 
4. O potencial em uma região entre x = 0 e x = 6,0m é V = a +bx
2
, onde a = 10,0V e b = 
− 7,0V/m. Determine (a) o potencial em x = 0,3m e x = 6,0m; (b) a intensidade e a 
direção do campo elétrico em x = 0,3m e x = 6,0m. 
(a) 9,37 V e – 242 V; (b) 4,2 V/m e 84 V/m 
 
5. Em uma determinada região do espaço, o potencial elétrico é dado por V = 5x – 3x
2
y 
+ 2yz
2
. Encontre as expressões para as componentes x, y e z do campo elétrico nessa 
região. Qual a intensidade do campo no ponto P, cujas coordenadas são (1; 0; -2). 
E
x 
= -5 V/m; E
y 
= -5 V/m; E
z 
= 0 
 
6. Quantos elétrons devem ser removidos de um condutor esférico inicialmente 
descarregado de raio 0,3m para produzir um potencial de 7,50kV em sua superfície? 
N = 1,6 x 10
12 
elétrons 
 
7. Um condutor esférico tem raio de 8,0cm e carga de 20,0 μC. Calcule o campo elétrico 
e o potencial elétrico em (a) r = 8,0cm; (b) r = 12,0cm e (c) r = 6,0cm a partir do centro. 
(a) E = 2,81 x 10
7 
V/m; V = 2,25 x 10
6 
V; (b) E = 1,25 x 10
7 
V/m; V = 1,54 x 10
6 
V; (c) E = 0; V 
= 2,25 x 10
6 
V. 
 
8. Duas grandes placas metálicas paralelas estão afastadas uma da outra 1,5cm e 
possuem cargas iguais, mas contrárias sobre suas superfícies vizinhas. Considere o 
potencial da placa negativa como nulo. Se o potencial no meio da distância entre as 
placas é então de +5,0V, qual o campo elétrico na região entre as placas? 
666,7 V/m 
 
9. Uma partícula de carga Q positiva está fixa no ponto P. Uma segunda partícula de 
massa m e carga negativa –q se move com velocidade constante em um círculo de raio 
r
1
, centrado em P. Deduza uma expressão para o trabalho W que deve ser realizado por 
um agente externo sobre a segunda partícula para aumentar o raio do círculo do 
movimento para r
2
 
 
 (dica: iguale força centrípeta com a força elétrica para os raios r
1 
e r
2 
e encontre a energia 
cinética em função das cargas elétricas, depois escreva as energias potenciais elétrica para cada 
raio e lembre-se que a energia total é a soma da energia potencial com a energia cinética e o 
trabalho é a variação da energia total.)