A seção transversal de um condutor em equilíbrio eletrostático carregado positivamente

A seção transversal de um condutor em equilíbrio eletrostático carregado positivamente
Condutor em equilíbrio eletrostático

Ao ser eletrizado, um condutor elétrico tende a afastar as cargas elétricas o máximo que pode. Isso acontece porque o excesso de cargas tem exatamente o mesmo sinal, o que significa que as cargas se movimentam e se distribuem na superfície do condutor, seja ele maciço ou oco.

Quando essa distribuição acontece de forma desordenada na superfície do condutor, dizemos que ele está em equilíbrio eletrostático.

Condições
Para que existam condutores em equilíbrio eletrostático, esse fenômeno deve apresentar as seguintes condições:

• O campo elétrico no interior do condutor deve ser nulo (E =0).

• O potencial elétrico na parte externa do condutor deve ser o mesmo em todos os pontos.

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A seção transversal de um condutor em equilíbrio eletrostático carregado positivamente

Condições do condutor em equilíbrio eletrostático

Poder das Pontas

A seção transversal de um condutor em equilíbrio eletrostático carregado positivamente

A concentração de cargas elétricas é mais significativa em regiões pontiagudas, ou seja, mesmo que as cargas elétricas se situem na superfície do condutor, se ele tiver uma ponta em sua superfície, a maior quantidade de cargas elétricas estará exatamente nessa ponta.

Baseado nessa teoria, temos em nosso cotidiano a utilização dos para-raios, que concentram uma maior quantidade de cargas elétricas em suas pontas.

Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

Por: Talita A. Anjos

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Exercícios de Física

Questão 01

(MACKENZIE) Quando um condutor está em equilíbrio eletrostático, pode-se afirmar, sempre, que:

a) a soma das cargas do condutor é igual a zero;
b) as cargas distribuem-se uniformemente em seu volume;
c) as cargas distribuem-se uniformemente em sua superfície;
d) se a soma das cargas é positiva, elas se distribuem uniformemente em sua superfície;
e) o condutor poderá estar neutro ou eletrizado e, neste caso, as cargas em excesso distribuem-se pela sua superfície.

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Questão 02

(MACKENZIE) Um condutor eletrizado está em equilíbrio eletrostático. Pode-se afirmar que:

a) o campo elétrico e o potencial interno são nulos;
b) o campo elétrico interno é nulo e o potencial elétrico é constante e diferente de zero;
c) o potencial interno é nulo e o campo elétrico é uniforme;
d) campo elétrico e potencial são constantes;
e) sendo o corpo equipotencial, então na sua superfície o campo é nulo.

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Questão 03

(UNIFORM – CE) Dadas as afirmativas:

I.   Na superfície de um condutor eletrizado, em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo.
II.  Na superfície de um condutor eletrizado e em equilíbrio eletrostático, o potencial é constante
III. Na superfície de um condutor eletrizado e em equilíbrio eletrostático, a densidade superficial da cargas é maior em regiões de menor raio de curvatura.

 São corretas:

 a) apenas a I
b) apenas a II
c) apenas a III
d) apenas II e III
e) todas elas.

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Questão 04

(POUSO ALEGRE – MG) No interior de um condutor isolado em equilíbrio eletrostático:

 a) O campo elétrico pode assumir qualquer valor, podendo variar de ponto para ponto.
b) O campo elétrico é uniforme e diferente de zero.
c) O campo elétrico é nulo em todos os pontos.
d) O campo elétrico só é nulo se o condutor estiver descarregado.
e) O campo elétrico só é nulo no ponto central do condutor, aumentando (em módulo) à medida que nos aproximarmos da superfície.

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Questão 05

(PUC – SP) Cinco pequenas esferas igualmente carregadas cada uma com carga q são usadas para carregar uma esfera oca bem maior, também condutora, mediante toques sucessivos desta última com cada uma das outras cinco. Quanto à carga total da esfera oca após os sucessivos  contatos com as cinco esferinhas, podemos afirmar:

 a) pode ser nula;
b) pode ser de sinal contrário ao da carga das cinco esferinhas;
c) será igual, quer os contatos sejam feitos interna ou externamente;
d) será maior para os contatos externos;
e) será maior para os contatos internos.

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Questão 06

(UNISA – SP) Uma esfera metálica oca, de 9,0m de raio, recebe a carga de 45,0nC. O potencial a 3,0m do centro da esfera é:

a) zero volt
b) 135 volts
c) 45 volts
d) 90 volts
e) 15 volts

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Questão 07

(MED – ABC) Uma esfera metálica A de raio R e eletrizada com carga Q é colocada em contato com outra esfera metálica B de raio r inicialmente neutra, através de um fio condutor fino de pequena resistência. Após o contato, devemos ter, necessariamente:

a) a carga na esfera A igual à carga da esfera B;
b) o potencial elétrico na esfera A igual ao potencial elétrico na esfera B;
c) toda a carga de A passará para B;
d) não haverá passagem apreciável de carga de A para B, uma vez que o fio condutor é fino;
e) n.d.a.

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Questão 08

(U. CAXIAS DO SUL – RS) Uma esfera metálica (e1) de raio 2R e carga elétrica q é conectada através de um fio condutor a outra esfera metálica (e2) de raio R e inicialmente descarregada. Após um tempo suficientemente longo, podemos afirmar que:

a) a carga de cada esfera fica igual a q/2;

b) o potencial elétrico na superfície de e1 é igual ao potencial elétrico na superfície de e2;

c) a carga de e1 é a metade da carga de e2;

d) o potencial elétrico na superfície de e1 é o dobro do potencial elétrico na superfície de e2;

e) toda a carga vai para a esfera e2.

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Questão 09

(PUC – SP) Uma esfera metálica oca (A) e outra maciça (B) têm diâmetros iguais. A capacidade elétrica de A, no mesmo meio que B:

a) depende da natureza do metal de que é feita;

b) depende de sua espessura;

c) é igual à de B;

d) é maior que a de B;

e) é menor que a de B.

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Questão 10

Uma esfera de alumínio está carregada eletricamente a um potencial V = 5.000 volts acima do potencial da Terra. Sendo C a capacidade elétrica da esfera, conclui-se que sua carga é:

a) V.C a mais do que a carga da Terra;

b) V.C a mais do que ela teria se estivesse ligada à Terra;

c) V.C a menos do que a carga da Terra;

d) V/C a mais do que ela teria se estivesse ligada à Terra;

e) C/V a mais do que ela teria se estivesse ligada à Terra.

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Leia o artigo: Condutores, Isolantes e Semicondutores

Respostas das questões:

01 – E 02. – B 03 – D 04 – C 05 – E
06 – C 07 – B 08 – B 09 – C 10 – B