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Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR 
Lista 4 e 5 de Física 3: capítulo 24 e 25 
Professora Letícia de Oliveira 
 
 NOME: Data: 
 
 
1. Boa parte do material dos anéis de Saturno está na 
forma de pequenos grãos de poeira com um raio da 
ordem de 10
-6
 m. Os grãos se encontram em uma 
região onde existe um gás ionizado rarefeito e podem 
acumular elétrons em excesso. Suponha que os grãos 
são esféricos, com um raio R = 1,0x10
-6
 m. Quantos 
elétrons um grão teriaque recolher para adquirir um 
potencial de -400 V na superfície? (Considere V = 0 
no infinito.). R: 2,8.10
5
 grãos de poeira 
 
2. Na Figura a seguir, quando um elétron se desloca de 
A até B ao longo de uma linha de campo elétrico, esse 
campo realiza um trabalho de 3,94x10
-19
J. Qual é a 
diferença de potencial elétrico: 
(a)VA – VB. R: 2,46V 
(b)VC – VA. R: 2,46V 
(c)VC – VB. R: 0 
 
 
3. Determine (a) a carga e (b) a densidade superficial 
de cargas de uma esfera condutora de 0,15 m de raio 
cujo potencial é 200 V (considerando V= O no 
infinito). R: a. 3,34.10
-9
 C, b. 1,18.10
-8
 C/m ² 
 
4. Na Figura, qual é o potencial elétrico no ponto P 
devido às quatro partículas se V= O no infinito, q = 
5,00 fC e d= 4,00 cm? R: 5,62.10
-4
 V 
 
 
5. A figura mostra uma barra fina de plástico que 
coincide com o eixo x. A barra tem um comprimento L 
= 12,0 cm e uma carga positiva uniforme Q = 56, 1 fC 
uniformemente distribuída. Com V= O no infinito, 
determine o potencial elétrico no ponto P1 do eixo x, a 
uma distância d = 2,50 cm de uma das extremidades 
da barra. R: 7,39.10
-3
 V 
 
 
6. Qual é o trabalho necessário para montar o arranjo 
da Fig. 24-52, se q = 2,30 pC, a = 64,0 cm e as 
partículas estão inicialmente em repouso e 
infinitamente afastadas umas das outras? R: -1,92.10
-
13 
 
 
7. Qual é a carga em excesso de uma esfera condutora 
de raio r = 0,15 m se o potencial da esfera é 
1500 V e V = 0 no infinito? R: 2,5.10
-8
C 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. O capacitar da Fig. 25-25 possui uma capacitância de 25 
μ,F e está inicialmente descarregado. A bateria produz uma 
diferença de potencial de 120 V. Quando a chave S é fe-
chada, qual é a carga total que passa por ela? R: 3 mC. 
 
2. Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares 
de raio 8,2 cm e separadas por uma distânciade 1,3 mm. (a) 
Calcule a capacitância. (b) Que carga aparecerá sobre as 
placas se a ddp aplicada for de 120 V? R: a) 144 pF. b) 
17.3 nC 
 
3. A placa e o catodo de um diodo a vácuo tem a forma de 
dois cilindros concêntricos com a catodo sendo o cilindro 
central. O diametro do catodo é de 1.6 mm e o diâmetro da 
placa é de 18 mm; os dois elementos tem comprimento de 
2,4 cm. Calcular a capacitância do diodo. R: 0.551 pF. 
 
4. Quantos capacitores de 1 µF devem ser ligados em 
paralelo para acumularem uma carga de 1 C com um 
potencial de 110 V atraves dos capacitores? R: 9091 
 
5. Determine a capacitância equivalente da combinação a 
seguir, para C1 = 10 µF, C2 = 5 µF e C3 = 4 µF. R: 3.15 µF. 
 
6. Determine a capacitância equivalente do circuito 
para C1 = 10,0 μ,F, C2 = 5,00 μ,F e C3 = 4,00 μ,F. R: 7.33 
µF. 
 
7. Uma capacitancia C1 = 6 µF e ligada em série com uma 
capacitancia C2 = 4 µF e uma diferença de potencial de 
200 V e aplicada através do par. (a) Calcule a capacitancia 
equivalente. (b) Qual e a carga em cada capacitor? (c) Qual 
a diferença de potencial através de cada capacitor? 
 
 
 
 
8. Que capacitancia é necessária para armazenar uma 
energia de 10 kW·h sob uma diferença de potencial de 
1000 V? R: 72 F. 
 
9. Dois capacitores, de capacitancia 2µF e 4µF, são ligados 
em paralelo atravs de uma diferença de potencial de 300V. 
Calcular a energia total armazenada nos capacitores. R: 
0,27J 
 
10. Dado um capacitor de 7.4 pF, cheio de ar, pedimos 
converte-lo num capacitor que armazene 7,4µJ com uma 
diferença de potencial maxima de 652V. Qual dos 
dielétricos listados na Tabela abaixo, poderia ser usado para 
preencher a lacuna de ar do capacitor? 
 
11. Uma certa substancia tem uma constante dielétrica de 
2.8 e uma rigidez dielétrica de 18 MV/m. Se a usarmos 
como material dielétrico num capacitor de placas paralelas, 
qual deverá ser a área mínima das placas para que a 
capacitância seja de 7×10
−2
µF e para que o capacitor seja 
capaz de resistir a uma diferença de potencial de 4 kV? R: 
0.63 m
2
. 
 
12. Um capacitor de placas paralelas tem uma capacitância 
de 100 pF, placas de area igual a 100 cm
2 
e usa mica como 
dieletrico (κ=5.4). Para uma diferençaa de potencial de 50 
V, calcule: (a) o módulo do campo elétrico no interior do 
dielétrico. b) o módulo da carga livre sobre as placas, e (c) 
o módulo da carga superficial induzida. R: a) 1 × 10
4
 V/m. 
b) 5 × 10
−9
 C. c) 4.1 nC.