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Exercício – Potencial Elétrico. 1). Os elétrons estão sendo constantemente arrancados das moléculas de ar da atmosfera por partículas de raios cósmicos provenientes do espaço sideral. Uma vez liberados esses elétrons estão sujeitos a uma força eletrostática 𝐹⃗ associada ao campo elétrico 𝑬⃗ produzindo na atmosfera por partículas carregadas já existentes na terra. Perto da superfície terrestre, este campo elétrico tem um modulo de 150 N/C e aponta para o centro da terra. Qual é a variação ΔU da energia potencial elétrica de um elétron livre na atmosfera da Terra quando a força eletrostática faz com que se mova verticalmente para cima de uma distancia d = 520 m? (R. 1,2 x10-12 J) 2). A densidade de carga de uma placa não condutora infinita é σ = 1,0 x 10 -7 C.m-2. Qual e a separação entre duas superfícies equipotenciais correspondentes a uma diferença de potencial de 50 V? (Buscar a equação do campo elétrico produzido por uma placa não condutora infinita, deduzida nas aulas de Lei de Gauss) V1 − V2 = − r2 Edr = Ed. r1 3). Uma placa infinita não-condutora possui uma densidade superficial de cargas σ = +5,80 p C/m2. (a) Qual e o trabalho realizado pelo campo elétrico produzido pela placa se uma partícula de carga q = +1,60 x 10-19 C é deslocada da superfície da placa para um ponto P situado a uma distancia d = 3,56 cm da superfície da placa? Se o potencial elétrico V é definido como sendo zero na superfície da placa, qual e o valor de V no ponto P? 4). Considere uma carga puntiforme de q = 800 pC. (a) Calcule os raios das superfícies equipotenciais correspondentes a V1 = 10 V e V2 = 20 V. (b) Calcule a distancia entre as superfícies equipotenciais mencionadas no item a. V = 1 q 40 r
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