Question

Dado o esquema abaixo, duas cargas Q1=+100nC e Q2=-300nC separadas por 20
metros. Calcule:
A – O módulo, sentido e direção do campo elétrico situado no ponto P, que fica exatamente no meio das
duas cargas.
B – O potencial elétrico no ponto P, que fica exatamente no meio das duas cargas.

Answer 1

Resposta:

a) Direção: horizontal

   Sentido: da esquerda para a direita

   Módulo: 36 N

b) 360 V

Explicação:

a) O vetor campo elétrico de uma carga positiva é de "afastamento" e o vetor campo elétrico de uma carga negativa é de "aproximação". A carga negativa tem valor (módulo) maior, logo tem vetor maior (veja a figura).

O campo elétrico no ponto P tem direção horizontal, sentido da esquerda para a direita e seu módulo é dado pela soma dos campos elétricos individuais:

$E_R=E_1+E_2$

onde:

$E_1=k.\frac{Q_1}{d^2} \\\\E_1=(9.10^9).\frac{100.10^{-9}}{10^2} \\\\E_1=9N$

e

$E_2=k.\frac{Q_2}{d^2} \\\\E_2=(9.10^9).\frac{300.10^{-9}}{10^2\\} \\\\E_2=27N$

Portanto:

$E_R=E_1+E_2\\\\E_R=9+27\\\\E_R=36N$

b) O potencial elétrico é a soma dos potenciais elétricos individuais. Assim:

$V_R=V_1+V_2$

onde:

$V_1=k.\frac{Q_1}{d} \\\\V_1=(9.10^9).\frac{100.10^{-9}}{10} \\\\V_1=90V$

e

$V_2=k.\frac{Q_2}{d}\\ \\V_2=(9.10^9).\frac{300.10^{-9}}{10} \\\\V_2=270V$

Portanto:

$V_R=V_1+V_2\\\\V_R=90+270\\\\V_R=360V$