Condutor Eletrizado em Equilíbrio Eletrostático

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FÍSICA 3: AFA/EFOMM CONDUTOR ELETRIZADO EM EQUILÍBRIO ELETROSTÁTICO: 
 
QUESTÕES DE AULA; 
01)Considere a seguinte experiência: 
“Um cientista construiu uma grande gaiola metálica, isolou-a da Terra e entrou nela. Seu 
ajudante eletrizou a gaiola com uma grande quantidade de carga elétrica”. 
a)o cientista nada sofreu, pois o potencial da gaiola era menor que o do seu corpo. 
b)o cientista nada sofreu pois o potencial da gaiola era o mesmo do seu corpo. 
c)o cientista levou um choque e provou com isso a existência da corrente elétrica. 
d)o cientista nada sofreu, pois o campo elétrico era maior no interior da gaiola que na 
superfície da gaiola. 
 
02)Dadas as afirmativas: 
 
(I)na superfície de um condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo. 
(II)na superfície de um condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático, o potencial elétrico é 
constante. 
(III)na superfície de um condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático, a densidade superficial 
de cargas é maior em regiões de menor raio de curvatura. 
 
São corretas: 
a)apenas I 
 b)apenas II 
c)apenas III 
d)apenas II e III 
e)todas elas. 
 
03)Uma esfera condutora de raio R1=5cm está eletrizada com carga Q=2nC. Qual o potencial 
da esfera? Qual o seu novo potencial após ter sido colocada em contato e depois separada de 
uma segunda esfera, de raio R2=5cm, inicialmente neutra? Dado: (1/4πε)=9x10
9 SI 
 
04)Um material isolante passa a conduzir carga elétrica quando o campo elétrico a que está 
submetido supera um valor limite conhecido como “rigidez dielétrica” do meio. A que 
potencial máximo se pode manter carregada uma esfera metálica de 2cm de raio , imersa no 
ar? Considere-a bem afastada de qualquer outro objeto e a rigidez dielétrica do ar igual a 
3,0x106N/C. 
 
05) Considere uma esfera A, metálica, oca, inicialmente neutra. No seu interior, é colocada 
uma esfera maciça B condutora, eletrizada positivamente. As duas esferas são concêntricas 
com centro em O. Sabe-se que B tem raio RB e que A tem raios R1 (interno) e R2 (externo). Seja 
um ponto genérico P tal que x seja a distância dele ao 
centro O das esferas. 
O sistema é isolado do resto do universo. 
a) para x< R2 , o campo elétrico é nulo. 
b) para x = 0, o campo e o potencial elétrico são nulos. 
O 
B 
A 
c) para x = RB , o potencial elétrico não é nulo. 
d) para x > R2 , o campo elétrico é nulo. 
e) para R1 < x< R2 , o potencial elétrico é nulo. 
 
06) Um cubo é feito de alumínio e está eletrizado e em equilíbrio eletrostático. Quanto ao 
campo elétrico, podemos dizer que: 
a) é mais intenso nas proximidades dos centros das faces do cubo. 
b) é mais intenso nas proximidades dos centros das arestas laterais. 
c) é mais intenso nas proximidades dos vértices do cubo. 
d) é de igual intensidade nas proximidades de qualquer parte do cubo. 
e) é tão intenso nas proximidades quanto no seu interior. 
 
07) Uma esfera metálica de raio R foi eletrizada com carga elétrica positiva Q. Para que outra 
esfera metálica de raio 2R tenha a mesma densidade superficial de cargas da primeira, é 
necessário eletrizá-la com que carga? 
 
08) Uma esfera oca, de 9,0m de raio, recebe a carga de 45nC. O potencial 3m do centro da 
esfera é: dado k=9x109 SI 
 
09) Durante tempestade, um raio atinge um avião durante o voo. Pode se afirmar que a 
tripulação: 
a) não será atingida, pois aviões são obrigados a portar em sua fuselagem. 
b) será atingida em virtude da fuselagem metálica ser boa condutora de eletricidade. 
c) não sofrerá dano físico pois a fuselagem metálica atua como blindagem. 
d) será parcialmente atingida, pois a carga será homogeneamente distribuída na superfície 
interna do avião. 
 
10) Uma casca metálica esférica e não eletrizada envolve uma partícula eletrizada. Afirma-se 
que: 
I – a casca esférica não interfere no campo elétrico gerado pela partícula. 
II – em pontos exteriores à casca o campo elétrico é nulo. 
III – qualquer ponto interior à casca apresenta o mesmo potencial elétrico. 
Está(ão) correta (s) apenas: 
a) I 
b) II e III 
c) III 
d) I e II 
 
QUESTÕES EXTRAS 
11) No interior de um condutor isolado em equilíbrio eletrostático, 
a) o campo elétrico pode assumir qualquer valor, podendo variar de ponto para ponto. 
b) o campo elétrico é uniforme e diferente de zero. 
c) o campo elétrico é nulo em todos os pontos. 
d) o campo elétrico só é nulo se o condutor estiver descarregado. 
e) o campo elétrico só é nulo no ponto central do condutor, aumentando (em módulo) à 
medida que nos aproximamos da superfície. 
12) Uma esfera condutora possui densidade superficial de cargas uniforme de -5x10-6C/m2. 
Determine a carga existente nessa esfera, sabendo-se que seu raio é de 50cm bem como seu 
potencial elétrico: dados: k=9x109 SI e π=3 
 
13) Uma carga elétrica pontual de +1,00x10-6C situa-se num dos vértices de um triângulo 
equilátero de 0,300m de lado. Com centro no segundo vértice, localiza-se uma esfera isolante 
com diâmetro de 0,300m com uma carga elétrica de +1,00x10-6C distribuída uniformemente 
no volume da esfera. 
Sendo K0=9x10
9 (SI ) a constante eletrostática, o potencial elétrico no terceiro vértice do 
triângulo é, em volts, igual a: 
a) 9x103 
b) 12 x103 
c) 6x104 
d) 9x104 
e) 12x104 
 
14)Uma esfera no vácuo, de raio igual a 1,0m, é carregada com 1,0x10-3C. Seu potencial 
elétrico, em volts, é igual a: 
a) 9,0 
b) 9,0x102 
c) 9,0x104 
d)9,0x106 
e)9,0x108 
Nota: adote K0=9x10
9 (SI ) 
 
15)Determine o número de elétrons que deve ser retirado de um condutor, cuja área da 
superfície externa vale 0,80m2 , para que sua densidade superficial média de cargas seja igual a 
+6,0µC/m2 . Carga elementar: e=1,6x10-19C . 
 
16) Em relação à superfície de um condutor em equilíbrio eletrostático, pode-se afirmar que : 
I – O campo elétrico originado por uma esfera metálica de raio R eletrizada com carga Q, em 
pontos externos à esfera, pode ser calculado, supondo-se que a carga esteja concentrada no 
centro da esfera . 
II – O trabalho para mover-se uma carga elétrica ao longo da superfície é independente da 
intensidade do campo, suposto mantido o equilíbrio eletrostático. 
III – Ela não é equipotencial 
 
a)só I é correta 
b)só II é correta 
c)só III é correta 
d)I e II são corretas 
e)II e III são corretas 
 
 
17) A figura representa um “ovóide” metálico onde se distinguem as regiões A, B, C e D na 
superfície e E no interior. O “ovóide” tem carga elétrica Q em equilíbrio eletrostático, está 
isolado e muito distante de outras cargas elétricas: Representando os potenciais elétricos das 
mencionadas regiões, respectivamente, por VA, VB, VC, VD e VE é correto que entre esses 
potenciais valem as relações: 
 
 
 
 
 
 
a) VA > VD > VC > VB > VE. 
b) VE > VB > VC > VD > VA. 
c) VE = 0 e VA = VB = VC = VD ≠ 0. 
d) VA = VB = VC = VD = VE ≠ 0. 
e) VE > VA > VD. 
 
18) Cinco pequenas esferas igualmente carregadas cada uma com carga q sao usadas para 
carregar uma esfera oca bem maior, tambem condutora, mediante toques sucessivos desta 
ultima com cada uma das outras cinco. Quanto a carga total da esfera oca apos 
os sucessivos contatos com as cinco esferinhas. Podemos afirmar: 
a) pode ser nula; 
b) pode ser de sinal contrario ao da carga das cinco esferinhas; 
c) sera igual, quer os contatos sejam feitos interna ou externamente; 
d) sera maior para os contatos externos; 
e) sera maior para os contatos internos. 
 
19) Seja um condutor esférico carregado positivamente e Va, Vb e Vc ao potenciais nos pontos 
A, B e C. 
 
 
Afirmar-se que : 
a)Va > Vb > Vc 
b)Va < Vb < Vc 
c)Va > Vb = Vc 
d)Va = Vb > Vc 
e)Va < Vb = Vc 
 
20) Considere pontos fora e dentro de um condutor carregado e em equilíbrio eletrostático. 
Quando se tratar de pontos externos, considere-os bem próximos de sua superfície. Admita, 
ainda, um condutor de forma irregular, contendoregiões pontiagudas. O campo elétrico nos 
pontos considerados será : 
 E 
B 
C 
A 
D 
http://4.bp.blogspot.com/_vlq1LoJfLNU/TEChe-AO2CI/AAAAAAAAAXc/D619I7PGXeE/s1600/ucmg.jpg
 
a)constante, em módulo para qualquer ponto externo 
b)constante, não-nulo, para pontos internos 
c)mais forte onde o condutor apresentar pontas, para pontos externos 
d)tangente à superfície para pontos externos 
e)perpendicular à superfície para pontos internos 
 
 
 
GABARITO: 
01)B 
02)D 
03)360V e 180V respectivamente 
04)6x104V 
05)C 
06)C 
07)4Q 
08)45V 
09)C 
10)A 
11)C 
12) -15µC e -27x104V 
13)C 
14)D 
15)3,0x1013 elétrons 
16) 
17) D 
18) E 
19) D 
20) C