Uma esfera condutora A, que inicialmente se encontra com um excesso de 5 times 10^19 elétrons, é colocada em contato com uma esfera condutora B, idêntica a A, que se encontra inicialmente neutra. Qual será a carga de cada esfera após o contato?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem duas esferas condutoras, A e B, que são idênticas. A esfera A tem um excesso de elétrons, enquanto a esfera B está neutra, ou seja, sem excesso de elétrons. O que a gente precisa descobrir é qual vai ser a carga de cada esfera depois que elas entrarem em contato. Para resolver isso, vamos precisar entender como a carga elétrica se distribui entre objetos condutores quando eles estão em contato.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que elétrons têm carga negativa. Então, um excesso de elétrons significa que a esfera está carregada negativamente. Quando duas esferas condutoras idênticas entram em contato, os elétrons vão se distribuir igualmente entre elas porque elas têm a mesma capacidade de segurar carga.

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos elétrons cada esfera vai ter após o contato. A esfera A tem inicialmente 5 times 10^19 elétrons2 = 2,5 times 10^19 elétrons elétrons a mais, e a esfera B está neutra. Como as esferas são iguais, os elétrons vão se dividir igualmente entre as duas.
Então, dividimos o número total de elétrons pelo número de esferas:
éé

Passo 4

Cada esfera vai ter 2,5 times 10^19 elétrons times (-1,6 times 10^-19 C/elétron) = -4 C elétrons a mais depois que elas se separarem. Como cada elétron tem uma carga de coulombs, podemos calcular a carga de cada esfera.
Multiplicamos o número de elétrons pela carga de cada elétron:
éé

Resposta

Após o contato, cada esfera terá uma carga de coulombs.

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