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1 Exemplo 1 Nas proximidades da superfície terrestre, o campo elétrico aponta para o centro da Terra e possui módulo igual a 150N/C. Determine o valor da variação da energia potencial elétrica de um elétron livre na atmosfera, quando percorre uma distância de 450m na direção vertical, para cima. Solução: Sendo o campo elétrico direcionado verticalmente para baixo e a distância percorrida para cima, temos θ=180°. Para o cálculo do trabalho, vamos aplicar a equação do trabalho realizado por uma força F : J10.08,1W J10.08,1m.N10.08,1W )180).(cosm450).(C/N150).(C10.6,1(W cos.d.E.qd.FW 14 1414 19 Lembrete: N.m = J (Joule) Resp. : O trabalho é igual a 1,08.10-14 J Exemplo 2 Um campo elétrico é gerado e nele temos uma carga q = 2.10-8C, que é deslocada de um ponto A, onde UA = 240V, para um ponto B, onde UB= 60V. Determine o trabalho realizado pela força elétrica no deslocamento entre os pontos A e B. Solução: Utilizando a Eq. 7, temos W = q.ΔV = 2.10-8C .(60-240)V = 3,60.10-6J Resp.: O trabalho realizado pela força elétrica é igual a 3,60.10-6J. Fig. 1 - Os campos elétricos são gerados pela tormenta e disparados para o alto, em direção à atmosfera superior. Nasa/GSFC. 2 Exemplo 3 São dadas duas cargas puntiformes q1 e q2, conforme mostra a figura, que criam um campo elétrico. Determine o trabalho realizado pela resultante das forças elétricas, no deslocamento de uma carga Q = 2,0.10-10C, entre os pontos A e B. Sejam q1 =8.10 -7C e q2 =-8.10 7 C. Solução: Cálculo do potencial elétrico no ponto A: V10.6,3 2,0 10.8 .10.9 r q 4 1 V V10.6,3 2,0 10.8 .10.9 r q 4 1 V V /CN.m10.9 4 1 Fazendo 4 7 9 2 2 o ' A 4 7 9 1 1 o A 2 29 o O potencial elétrico no ponto A será: V0)V10.6,3(V10.6,3VVV 44'AATA Cálculo do potencial elétrico no ponto B: V10.8,1 04,0 10.8 .10.9 r q 4 1 V V10.0,6 12,0 10.8 .10.9 r q 4 1 V 5 7 9 2 2 o ' B 4 7 9 1 1 o B O potencial elétrico no ponto B será: V10.2,1)V10.8,1(V10.0,6VVV 554'BBTB 3 Para o cálculo do trabalho, devemos fazer: J10.4,2W ))V10.2,1(0.(10.2)VV(.qW 5 510 TBTA Resp.: O trabalho realizado pela resultante das forças elétricas foi de J10.4,2W 5 .
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