COLÉGIO TÉCNICO INDUSTRIAL - Prof. Mário Alquati 6a Lista de Exercícios de FÍSICA III Nome : ______________________________________________ No __________ Data : ____/____/____ 1) Um condutor isolado, em equilíbrio eletrostático, encontra-se no vácuo e possui uma carga Q = 2 μC e um potencial elétrico V = 103 V. Se receber mais 1μC de carga, qual será o seu novo potencial ? (1,5 kV). 2) Um condutor eletrizado, com carga Q = 6 μC, está isolado e em equilíbrio eletrostático, com potencial V = 2 kV. Determine a energia potencial elétrica do condutor (6 mJ). 3) Um condutor isolado, em equilíbrio eletrostático, possui uma quantidade de carga de 4 μC e uma energia potencial elétrica de 4x10-10 J. Determine a capacidade elétrica do condutor (2.10-2 F). 4) A capacidade eletrostática de um condutor esférico A, imerso no vácuo, é CA = 1nF, e seu potencial é VA = 105 V. Determine: a) o raio do condutor; b) sua carga elétrica; c) sua energia potencial (9 m; 10-4 C; 5J). 5) São dados três condutores isolados e em equilíbrio, com quantidades de carga Q1 = 2,0 μC, Q2 = 4,0 μC e Q3 = 6 μC e potenciais V1 = 4.103 V, V2 = 2.103 V e V3 = 4.103 V, respectivamente. Os três condutores são ligados por fios condutores de capacidades desprezíveis, até que se atinja o equilíbrio elétrico entre eles. Determinar: a) as capacidades de cada condutor; b) o potencial de equilíbrio; c) as novas cargas (0,5 nF; 2,0 nF; 1,5 nF; 3 kV; 1,5 μC; 6,0 μC; 4,5 μC). 6) Duas esferas condutoras de raios r1 = 10 cm e r2 = 15 cm estão eletrizadas, no vácuo, e os seus potenciais são, respectivamente, V1 = 1 kV e V2 = 2 kV. As esferas são colocadas em contato e depois afastadas uma da outra. Qual o novo potencial de cada esfera? (1600 V). 7) Uma esfera condutora de raio R1 = 10 cm está eletrizada com uma carga Q = 2,0 nC. Qual o potencial dessa esfera? Qual o seu novo potencial após ter sido colocada em contato e depois separada de uma segunda esfera de raio R2=10 cm, inicialmente neutra ? Qual a sua nova carga? (180V; 90 V;1 nC). 8) Têm-se duas esferas metálicas de raios rA = 0,10m e rB = 0,20m. A esfera A está a um potencial VA = 15 kV e a B está neutra. Determine a carga que passa de A para B, após o contato (0,11 μC). 9) Dados os condutores A e B, com os respectivos potenciais elétricos VA = 200 V, VB = 100 V e CB = 10 μF. Interligando-os com um fio metálico, o potencial comum passa a ser 120 V. Determine CA (2,5 μF). 10) Uma esfera condutora de raio r1 = 5 cm está eletrizada com uma carga Q = 2 nC. Qual o potencial dessa esfera? Qual o seu novo potencial após ter sido colocada em contato e depois separada de uma segunda espera de raio r2 = 10 cm, inicialmente neutra? (360 V; 120 V). 11) Uma esfera condutora de raio 2 cm é carregada com 3 nC e ligada a outra esfera igualmente condutora de raio 3 cm e descarregada. Após o equilíbrio eletrostático, qual o valor das novas cargas ? (1,2 nC; 1,8 nC). 12) Três esferas condutoras de raios iguais a 4,05 cm, 2,70 cm e 1,35 cm encontram-se ligadas por fios condutores, no ar seco. Antes da ligação, a esfera maior tinha uma carga de 10,8 nC e as outras eram neutras. No equilíbrio do sistema, qual a carga de cada esfera ? (5,4 nC; 3,6 nC; 1,8 nC). 13) Um gerador fornece a um capacitor uma ddp de 12 V. Sendo a capacidade elétrica do capacitor igual a 1μ F, determinar: a) a carga no capacitor; b) a energia potencial elétrica armazenada (12 μC; 72 μJ). 14) Um capacitor de capacidade 200 pF está ligado a uma bateria de 100 V. Determinar as cargas das placas e a energia potencial elétrica acumulada nas placas (20 nC; 10-6 J). 15) Um capacitor de 10 μF, com ar entre as placas, é ligado a uma fonte de 50 V e depois desligado. a) quais são as cargas nas placas do capacitor e a ddp entre elas ? b) a região entre as placas é preenchida com teflon, com εr = 2, determine as cargas nas placas e a nova ddp (500 μC; 50 V; 500 μC; 25 V). 16)Um capacitor plano tem placas de área 20 cm2 cada, separadas entre si de 10 cm. O capacitor é carregado através de uma fonte de tensão de 100 V. Supondo que entre as placas reine o vácuo sendo ε0= 8,8 pF/m, determine: a) a capacidade elétrica do capacitor; b) a quantidade de carga do capacitor; c) a intensidade do campo elétrico entre as armaduras (17,6.10−14 F; 17,6 pC; 103 V/m).