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 exercício juntos! A questão fala sobre o potencial elétrico da Terra, que é considerada um grande condutor esférico com uma carga negativa. Vamos precisar usar conceitos de eletrostática, especificamente a fórmula do potencial elétrico para uma esfera carregada.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula para o potencial elétrico
de uma esfera carregada no seu exterior:
Aqui:
-
é a constante eletrostática, , -
é a carga elétrica da esfera, -
é o raio da esfera.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos no problema:
- Carga
, - Raio
.
Antes de calcular, precisamos deixar as unidades consistentes. Vamos converter o raio de quilômetros para metros:
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula do potencial elétrico:
Passo 5
Vamos calcular o numerador:
Passo 6
Em seguida, dividimos pelo raio:
Passo 7
Arredondando para uma aproximação conveniente, temos:
Resposta
O potencial elétrico da Terra, em relação a um referencial no infinito, é aproximadamente igual a
.
Exercícios relacionados
A 60 m de uma linha de transmissão de energia elétrica, submetida a 500 kV, o campo elétrico dentro do corpo humano é, aproximadamente, 3,0 10
. Esse campo atua em um certo ion, de carga 3,0
, no cromossoma dentro de uma célula. A força elétrica exercida sobre o ion é cerca de:
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:
.
Um condutor esférico de raio 10 cm está eletrizado com carga
. Ele é colocado no vácuo, onde a constante eletrostática vale
, isolado de outros corpos. Analise as afirmações que seguem. O módulo do vetor campo elétrico em um ponto a
do centro do condutor vale
.
Quatro esferas metálicas idênticas estāo isoladas umas das outras. As esferas
e
estão inicialmente neutras (sem carga), enquanto a esfera
está eletrizada com carga
. A esfera
é colocada inicialmente em contato com a esfera
, depois é afastada e colocada em contato com a esfera B. Depois de ser afastada da esfera
, a esfera
é colocada em contato com a esfera
e afastada a seguir. Pode-se afirmar que ao final do processo as cargas das esferas
e
săo, respectivamente:
e
.