What is the excess charge on a conducting sphere of radius
if the potential of the sphere is 1500 V and
at infinity?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de eletrostática: precisamos descobrir qual é a carga extra (
) numa esfera condutora que tem raio de
e está com um potencial de
. A gente também sabe que o potencial
no infinito. Para resolver isso, vamos usar a relação entre potencial, carga e raio de uma esfera condutora.
Passo 2
Primeiro, lembra da fórmula que liga o potencial elétrico (
) de uma esfera condutora com a carga (
) e o raio (
) dela? A fórmula é:
Aqui,
é a constante eletrostática, que vale aproximadamente
.
Passo 3
Nosso objetivo é achar a carga
. Então, vamos rearranjar a fórmula para isolar o
. Fazendo isso, a gente tem:
Passo 4
Agora é hora de substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que
,
e
. Então:
Calculando isso:
Resposta
A carga extra na esfera é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Suponha que
de oxigênio (diatômico) sejam aquecidos, à pressão atmosférica constante, de
a
.
(d) Que fração do calor é usada para aumentar a energia de translação das moléculas?
(d) Que fração do calor é usada para aumentar a energia de translação das moléculas?
An infinite nonconducting sheet has a surface charge density
. (a) How much work is done by the electric field due to the sheet if a particle of charge
is moved from the sheet to a point
at distance
from the sheet? (b) If the electric potential
is defined to be zero on the sheet, what is
at
?
O volume molar crítico, a pressão crítica e a temperatura crítica observadas para o
são, respectivamente,
e
.
(a) Calcule as constantes de Van der Waals e
para o
.
(a) Calcule as constantes de Van der Waals
A massa molar do oxigênio
é
. Qual é a energia cinética translacional média de uma molécula de oxigênio a uma temperatura de 300 K ?