Carregada com um potencial de 100 V, flutua no ar uma bolha de sabão condutora de eletricidade, de 10 cm de raio e 3,3×10−6 cm de espessura. Sendo ...

Podemos utilizar a equação da capacitância de uma esfera condutora no ar, que é dada por: C = 4πε₀R Onde: C = capacitância ε₀ = permissividade elétrica do vácuo (8,85 x 10^-12 F/m) R = raio da esfera Substituindo os valores, temos: C = 4π(8,85 x 10^-12)(10 x 10^-2) C = 1,11 x 10^-10 F A carga elétrica armazenada na esfera é dada por: Q = CV Onde: Q = carga elétrica C = capacitância V = potencial elétrico Substituindo os valores, temos: Q = (1,11 x 10^-10)(100) Q = 1,11 x 10^-8 C Quando a bolha estoura, a carga elétrica é mantida, mas agora distribuída em uma esfera menor. A nova capacitância é dada por: C' = 4πε₀r Onde: C' = nova capacitância ε₀ = permissividade elétrica do vácuo (8,85 x 10^-12 F/m) r = raio da nova esfera A nova esfera tem um raio de 5 cm (metade do raio original). Substituindo os valores, temos: C' = 4π(8,85 x 10^-12)(5 x 10^-2) C' = 2,21 x 10^-11 F Agora podemos encontrar o novo potencial elétrico: V' = Q/C' Substituindo os valores, temos: V' = (1,11 x 10^-8)/(2,21 x 10^-11) V' = 502,25 V Portanto, a alternativa correta é a letra E) 10 kV.