uma esfera condutora ........
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uma esfera condutora ........
Uma esfera condutora de raio r1= 5cm está eletrizada com uma carga Q1= 2.10^-9 C. Uma segunda esfera, de raio r2=10cm, inicialmente neutra,é colocada em contato com a primeira, sendo afastada em seguida. Determine:
a)o novo potencial elétrico da primeira esfera, após o contato com a segunda esfera.
Dado: k=9,0 *10^-9 N.m²/C²
a)o novo potencial elétrico da primeira esfera, após o contato com a segunda esfera.
Dado: k=9,0 *10^-9 N.m²/C²
- Spoiler:
- R/120 V
jesy- Jedi
- Mensagens : 433
Data de inscrição : 27/03/2012
Idade : 30
Localização : itumbiara goias brasil
Re: uma esfera condutora ........
r1 = 5 cm ----> Q1 = 2*10^-9 C
r2 = 10 cm ----> Q2 = 0
Após o contato:
U1 = U2 ----> kQ'1/5 = kQ'2/10 -----> Q'2 = 2*Q'1
Q'1 + Q'2 = Q1 + Q2 ----> Q'1 + 2*Q'1 = 2*10^-9 + 0 ----> Q'1 = (2/3)*10^-9
U'1 = k*Q'1/r1 ----> U'1 = (9*10^9)*(2/3)*10^-9/(5*10^-2) ----> U'1 = 120 V
r2 = 10 cm ----> Q2 = 0
Após o contato:
U1 = U2 ----> kQ'1/5 = kQ'2/10 -----> Q'2 = 2*Q'1
Q'1 + Q'2 = Q1 + Q2 ----> Q'1 + 2*Q'1 = 2*10^-9 + 0 ----> Q'1 = (2/3)*10^-9
U'1 = k*Q'1/r1 ----> U'1 = (9*10^9)*(2/3)*10^-9/(5*10^-2) ----> U'1 = 120 V
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71795
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Re: uma esfera condutora ........
Após separarmos uma esfera da outra, mesmo q eles tenham cargas diferentes o pontencial elétrico das esferas continuará o mesmo?
GrunsGruns- Recebeu o sabre de luz
- Mensagens : 157
Data de inscrição : 11/01/2017
Idade : 26
Localização : São José dos Campos
Re: uma esfera condutora ........
Imagine duas caixas d'água diferentes, apoiadas no solo e unidas por uma tubulação na parte inferior, com uma válvula fechada.
A caixa 1 está com uma altura H de água e a caixa 2 está vazia.
Abrindo a válvula o que acontece? A resposta é óbvia: vai escoar água da 1 para a 2 até que os níveis de água sejam os mesmos em ambas (h)
Isto não quer dizer que as quantidades de água sejam iguais em ambas! (Só seriam se as duas caixas d'água fossem iguais)
Na Eletricidade é a mesma coisa, apenas com nomes diferentes:
Altura (potencial gravitacional) = Potencial elétrico
Água = Cargas elétricas (nesta questão são elétrons)
Válvula hidráulica fechada = Chave elétrica aberta
No equilíbrio das esferas os potenciais elétricos de ambas serão iguais. Isto não quer dizer que as cargas de ambas sejam as mesmas! (Só seriam se as esferas fossem iguais)
A caixa 1 está com uma altura H de água e a caixa 2 está vazia.
Abrindo a válvula o que acontece? A resposta é óbvia: vai escoar água da 1 para a 2 até que os níveis de água sejam os mesmos em ambas (h)
Isto não quer dizer que as quantidades de água sejam iguais em ambas! (Só seriam se as duas caixas d'água fossem iguais)
Na Eletricidade é a mesma coisa, apenas com nomes diferentes:
Altura (potencial gravitacional) = Potencial elétrico
Água = Cargas elétricas (nesta questão são elétrons)
Válvula hidráulica fechada = Chave elétrica aberta
No equilíbrio das esferas os potenciais elétricos de ambas serão iguais. Isto não quer dizer que as cargas de ambas sejam as mesmas! (Só seriam se as esferas fossem iguais)
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71795
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Re: uma esfera condutora ........
Então se tivermos, por exemplo, uma esfera condutora de raio R eletrizada e com potencial V que é ligada por meio de um fio condutor a uma outra esfera de raio R não eletrizada (potencial nulo), que depois são afastadas, ambas as esferas apresentarão o mesmo potencial elétrico (V1'=V2'), certo? Mas é correto afirmar que a soma dos potenciais resultantes das duas esferas após o contato (V1'+V2') igualará o potencial V da esfera inicial? A analogia da energia potencial da caixa d'água também se aplica nesse caso também?
Obrigado pelos esclarecimentos Elcio
Obrigado pelos esclarecimentos Elcio
GrunsGruns- Recebeu o sabre de luz
- Mensagens : 157
Data de inscrição : 11/01/2017
Idade : 26
Localização : São José dos Campos
Re: uma esfera condutora ........
Esfera 1 com raio R e potencial V ---> Esfera 2 com raio R e potencial 0
V = k.Q/R ---> Q é a carga da esfera 1
C = 4.pi.ε.R ---> ambas as esferas
Q = C.V ---> C e V iguais ---> cargas iguais a Q/2
Pós o contato ambas tem a mesma capacitância C e terão o mesmo potencial V'.
Potencial de cada uma após a separação:
V' = k.(Q/2)/R ---> V' = V/2
V = k.Q/R ---> Q é a carga da esfera 1
C = 4.pi.ε.R ---> ambas as esferas
Q = C.V ---> C e V iguais ---> cargas iguais a Q/2
Pós o contato ambas tem a mesma capacitância C e terão o mesmo potencial V'.
Potencial de cada uma após a separação:
V' = k.(Q/2)/R ---> V' = V/2
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71795
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
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