Durante um experimento, uma esfera carregada positivamente cria um campo elétrico em torno de si. Se a carga…

Questão

Durante um experimento, uma esfera carregada positivamente cria um campo elétrico em torno de si. Se a carga da esfera for de +5 µC e a distância até o ponto de interesse for de 0,2 m, qual é o valor do potencial elétrico nesse ponto?

1. A) 45000 V
2. B) 225000 V
3. C) 112500 V
4. D) 75000 V
5. E) 90000 V

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique a grandeza pedida. A questão pede o potencial elétrico V em um ponto a uma distância d de uma carga puntiforme Q (a esfera carregada se comporta como carga puntual para pontos externos). A fórmula é V = k * Q / d, com k = 9 x 10^9 N m^2/C^2 no vácuo.
2. Converta as unidades. Q = +5 µC = 5 x 10^-6 C e d = 0,2 m.
3. Calcule o produto k * Q = 9 x 10^9 * 5 x 10^-6 = 45 x 10^3 = 45000 V·m.
4. Divida pela distância: V = 45000 / 0,2 = 225000 V, ou seja, 2,25 x 10^5 V. A alternativa correta é a B, de acordo com o gabarito oficial.
5. Por que as outras estão erradas. A (45000 V) esquece de dividir por d, deixando apenas k * Q. C (112500 V) equivale a 45000 / 0,4, o que mostra o uso indevido de 0,4 m, como se o diâmetro fosse usado no lugar do raio. D (75000 V) não corresponde ao resultado de k * Q / d com os dados, sendo fruto de erro de multiplicação ou divisão. E (90000 V) corresponde a k * Q sem a divisão pela distância, com a carga tomada de forma incorreta, por exemplo como 10 µC.
6. Observação sobre o enunciado. Embora o texto mencione campo elétrico, a pergunta é sobre potencial elétrico, que é escalar, e por isso o resultado é expresso em volts e não em N/C.

💡 Dica: Utilize a fórmula do potencial elétrico para resolver a questão.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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