Com base na figura a seguir determine: a) Qual é o potencial elétrico no ponto a? b) Qual é o potencial elétrico no ponto b? c) Qual a diferença...

Para resolver o exercício, precisamos utilizar a equação do potencial elétrico para uma carga puntiforme: V = k * Q / r Onde: - V é o potencial elétrico em volts (V) - k é a constante de proporcionalidade para o vácuo, k = 9 x 10^9 N.m2/C2 - Q é a carga elétrica em coulombs (C) - r é a distância entre a carga e o ponto onde queremos calcular o potencial elétrico, em metros (m) a) Para encontrar o potencial elétrico no ponto a, precisamos calcular a contribuição de cada carga elétrica para o potencial elétrico total no ponto a e somá-las. Assim: V_a = k * q1 / r1 + k * q2 / r2 Onde: - q1 é a carga elétrica da carga positiva (+2,0 x 10^-6 C) - r1 é a distância entre a carga positiva e o ponto a (0,10 m) - q2 é a carga elétrica da carga negativa (-4,0 x 10^-6 C) - r2 é a distância entre a carga negativa e o ponto a (0,20 m) Substituindo os valores na equação, temos: V_a = (9 x 10^9) * (2,0 x 10^-6) / 0,10 + (9 x 10^9) * (-4,0 x 10^-6) / 0,20 V_a = 360 V - 360 V V_a = 0 V Portanto, o potencial elétrico no ponto a é zero. b) Para encontrar o potencial elétrico no ponto b, podemos utilizar a mesma equação do item a), substituindo as distâncias e cargas elétricas correspondentes: V_b = k * q1 / r2 + k * q2 / r1 Onde: - r1 é a distância entre a carga positiva e o ponto b (0,20 m) - r2 é a distância entre a carga negativa e o ponto b (0,10 m) Substituindo os valores na equação, temos: V_b = (9 x 10^9) * (2,0 x 10^-6) / 0,20 + (9 x 10^9) * (-4,0 x 10^-6) / 0,10 V_b = 180 V - 720 V V_b = -540 V Portanto, o potencial elétrico no ponto b é -540 V. c) A diferença de potencial entre os pontos a e b é a diferença entre os potenciais elétricos nesses pontos: ΔV = V_b - V_a ΔV = -540 V - 0 V ΔV = -540 V Portanto, a diferença de potencial entre os pontos a e b é de -540 V. d) A energia potencial elétrica armazenada no sistema formado pelas duas cargas é dada pela equação: U = k * |q1| * |q2| / r Onde: - U é a energia potencial elétrica em joules (J) - |q1| e |q2| são os valores absolutos das cargas elétricas (2,0 x 10^-6 C e 4,0 x 10^-6 C, respectivamente) - r é a distância entre as cargas (0,30 m) Substituindo os valores na equação, temos: U = (9 x 10^9) * (2,0 x 10^-6) * (4,0 x 10^-6) / 0,30 U = 120 x 10^-6 J U = 1,2 x 10^-4 J Portanto, a energia potencial elétrica armazenada no sistema formado pelas duas cargas é de 1,2 x 10^-4 J.