Abaixo estão representadas superfícies equipotenciais produzidas por uma carga elétrica Q = 4µC fixa no vácuo, sabe – se que a distância entre cada...

a) O potencial elétrico em um ponto é dado pela equação V = kQ/r, onde k é a constante eletrostática, Q é a carga elétrica e r é a distância entre a carga e o ponto em questão. Para o ponto A, temos que a distância r é de 2 metros (uma vez que a carga está no centro das superfícies equipotenciais e a distância entre elas é de 1 metro). Portanto, temos: V(A) = kQ/r = (9 x 10^9 Nm^2/C^2) x (4 x 10^-6 C) / 2 m = 18.000 V Para o ponto B, a distância r é de 3 metros (pois está a 1 metro de distância do ponto A). Portanto: V(B) = kQ/r = (9 x 10^9 Nm^2/C^2) x (4 x 10^-6 C) / 3 m = 12.000 V b) O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar uma carga q de um ponto A para um ponto B é dado pela equação W = q(VB - VA), onde VA e VB são os potenciais elétricos nos pontos A e B, respectivamente. Substituindo os valores, temos: W = (2 x 10^-6 C) x (12.000 V - 18.000 V) = -12 µJ O sinal negativo indica que a carga q está se movendo na direção oposta ao campo elétrico. O trabalho realizado pela força elétrica é igual à variação da energia potencial elétrica da carga q.