UFRJ- Física 3 – P1 2018.1 - DIURNO - 3
Considere um plano infinito , uniformemente carregado. Sobre esse sistema, considere as afirmativas abaixo:
- O potencial eletrostático produzido por é constante sobre todos os pontos de um plano paralelo a .
- Como o campo eletrostático produzido por não depende da distância até o mesmo, o potencial também não dependerá.
- O potencial eletrostático produzido por necessariamente se anula em um ponto infinitamente afastado de .
São VERDADEIRAS as afirmativas:
- I
- II
- III
- I e II
- I e III
- II e III
- I, II e III
- Nenhuma delas.
Passo 1
O módulo campo elétrico produzido por uma distribuição superficial de cargas sobre um plano infinito é dado
Esse campo é sempre perpendicular à superfície do plano infinito e tem o mesmo valor em todos os pontos acima e abaixo do plano.
Agora, como o elétrico está relacionado ao potencial da seguinte maneira
pois só tem componente na direção perpendicular ao plano infinito, então podemos integrar a expressão acima para obter o potencial. Fazendo isso, chegamos a
Portanto, o potencial depende linearmente da distância ao plano infinito. Com essa expressão, a gente mata essa questão de boa, quer ver?
Passo 2
I) Um plano paralelo à terá todos os seus pontos à mesma distância do plano carregado. Por isso, o potencial em todos os pontos desse plano paralelo será o mesmo.
Por isso, este item está correto.
II) Acabamos de obter o potencial gerado pelo plano carregado e vimos que ele depende da distância a esse plano.
Por isso, este item está incorreto.
III) Em um ponto infinitamente distante , o potencial será , que não é nulo! ;-)
Por isso, este item também está incorreto.
Resposta
Letra a).