Quatro cargas positivas, cada uma com magnitude igual a 2,00 mC, estão fixas nos vértices de um quadrado cujos lados têm 4,00 m de comprimento. Determine o potencial elétrico no centro do quadrado se (a) todas as cargas forem positivas, (b) três das cargas forem positivas e uma das cargas, negativa, e (c) duas das cargas forem positivas e duas negativas. (Considere que o potencial seja zero bem distante de todas as cargas.)

Passo 1

Nesse problema devemos calcular o potencial elétrico no centro de um quadrado. Aqui, temos a vantagem de que o potencial elétrico é uma grandeza escalar, assim não iremos precisar nos preocupar com aquelas somas vetoriais chatas :D

Passo 2

  1. Nesse caso, temos que a distância d vale d = L 2 / 2 sendo L o lado do quadrado. Assim:
  2. V = k q d + k q d + k q d + k q d V = 4 k q d = 4 9,0 × 10 9 2,00 × 10 - 6 2,00 2 V = 25,4   k V

    Passo 3

  3. Usando a mesma fórmula acima, temos
  4. V = k q d + k q d + k q d + k - q d = 2 k q d V = 2 9,0 × 10 9 2,00 × 10 - 6 2,00 2 V = 12,7   k V

    Passo 4

  5. Por fim, temos que

V = k q d + k q d + k - q d + k - q d = 0

Resposta

  1. 25,4   k V
  2. 12,7   k V
  3. 0
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