Um capacitor esférico é formado por dois condutores esféricos concêntricos separados pelo vácuo. A superfície esférica interna possui raio de 15,0 cm e a capacitância é igual a 116 pF .
(b) Se a diferença de potencial entre as esferas for igual a 220 V , qual será o módulo de carga de cada esfera?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que está acontecendo aqui. Temos um capacitor esférico, que é como duas esferas concêntricas (uma dentro da outra) separadas por vácuo. A esfera interna tem um raio de 15,0 cm e a capacitância desse capacitor é de 116 pF. A pergunta (parte b) quer saber qual é a carga, em módulo, nas esferas quando a diferença de potencial entre elas é de 220 V. Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre capacitância, carga e potencial elétrico.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona capacitância ©, carga elétrica (Q) e diferença de potencial (V):
C = QV
Queremos encontrar a carga Q, então podemos rearranjar a fórmula:
Q = C times V
Isso significa que basta multiplicar a capacitância pela diferença de potencial para achar a carga.

Passo 3

Vamos converter as unidades para garantir que estão compatíveis. A capacitância está em picoFarads (pF) e a diferença de potencial em volts (V). Sabemos que:
1 , pF = 10^-12 , F
Então, 116 pF é igual a:
116 , pF = 116 times 10^-12 , F

Passo 4

Agora, aplicando a fórmula para encontrar Q:
Q = C times V = 116 times 10^-12 , F times 220 , V
Fazendo a multiplicação:
Q = 25,52 times 10^-9 , C

Passo 5

Simplificando a notação científica:
Q = 2,552 times 10^-8 , C
Que também pode ser escrito como 25,52 nC (nanoCoulombs), já que:
1 , nC = 10^-9 , C

Resposta

A carga em cada esfera é de aproximadamente C.

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© Na presença de apenas duas cargas, q e 4 q, a carga q exerce uma força de módulo 2 F sobre a carga 4 q, ao passo que a carga 4 q exerce uma força de módulo sobre q.
Um capacitor esférico é formado por dois condutores esféricos concêntricos separados pelo vácuo. A superfície esférica interna possui raio de 15,0 cm e a capacitância é igual a 116 pF .
(a) Qual é o raio da superfície esférica externa?
As antipartículas têm a mesma massa que suas partículas equivalentes, mas têm uma carga oposta. Por exemplo, a antipartícula de um elétron, e^-, é o pósitron e^+. A maioria das antipartículas é indicada por uma barra sobre a partícula, então barp é a antipartícula do próton e tem uma carga de -e. Qual(is) das seguintes reações satisfaz a conservação de carga?
Escolha uma opção:
a. p+barp e^++e^-+e^++e^-+2 n.
b. e^++e^- e^++e^-+p+barp+2 gamma.
c. e^++e^- 2 p+n+2 gamma.
○ d. n+p e^-+p+barp.
Dois prótons colocados próximos um ao outro, sem qualquer objeto próximo,
Escolha uma opção:
  • a. acelerariam para longe um do outro
    b. permaneceriam parados.
    c. acelerariam um em direção ao outro
    d. afastar-se-iam um do outro com velocidades constantes
    e. aproximar-se-iam um do outro com velocidades constantes