O planeta Terra é um grande condutor esférico eletrizado negativamente com carga avaliada em
. Seu raio é de aproximadamente
. Se o considerarmos isolado do universo, seu potencial elétrico será, em relação a um referencial no infinito, aproximadamente igual a:
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema sobre o potencial elétrico da Terra! A gente tem que calcular o potencial elétrico de uma esfera condutora com carga. Para isso, vamos precisar usar a fórmula do potencial elétrico de uma esfera carregada e entender alguns conceitos básicos de eletrostática.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular o potencial elétrico
de uma esfera condutora isolada com carga
e raio
. A fórmula é:
Aqui,
é a constante eletrostática, que vale aproximadamente
.
Passo 3
Vamos substituir os valores que temos na fórmula. A carga da Terra é
e o raio é
(convertendo de quilômetros para metros).
Passo 4
Agora, vamos fazer as contas:
Primeiro, multiplicamos
por
:
Depois, dividimos esse resultado por
:
Resposta
O potencial elétrico da Terra é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Uma esfera metálica de raio
, isolada, está carregada com uma carga elétrica
. Seja
a distância do centro da esfera a qualquer ponto dentro (
) ou fora (
) da esfera. Nessas condiçōes, assinale o que for correto. Para
, o campo elétrico é inversamente proporcional ao quadrado da distância e tem direçăo perpendicular à superficie da esfera.
Uma esfera metálica de raio
, isolada, está carregada com uma carga elétrica
. Seja
a distância do centro da esfera a qualquer ponto dentro (
) ou fora (
) da esfera. Nessas condiçōes, assinale o que for correto. A carga elétrica se distribui uniformemente em toda a massa da esfera.
Em um campo elétrico uniforme com o valor de
, a diferença de potencial entre dois pontos separados entre si pela distância de 0,5 metros é, em volts:
Levando em conta as propriedades de condutores e de isolantes, assinale o que for correto. Um isolante poderá tornar-se um condutor.