Física III ⇒ (FB) Potencial Elétrico Tópico resolvido

[careca]

Uma esfera condutra de raio R está eletrizada com carga Q uma outra esfera idêntica, neutra, muito afastada é conectada a primeira por um fio condutor de capacitância desprezível. Determine a energia dissipada no sistema durante o processo de realocação de cargas.

A) [tex3]\frac{KQ^2}{R} [/tex3]

B) [tex3]\frac{KQ^2}{2R} [/tex3]

C) [tex3]\frac{KQ^2}{4R} [/tex3]

D)[tex3]\frac{KQ^2}{8R} [/tex3]

E) zero

Resposta

---

C

[παθμ]

careca,

O potencial na superfície de uma esfera condutora com carga [tex3]Q[/tex3] é [tex3]V=\frac{kQ}{R},[/tex3] então a energia potencial eletrostática (você pode usar a fórmula da energia do capacitor) é [tex3]E_0=\frac{QV}{2}=\frac{kQ^2}{2R}.[/tex3]

Na situação final, temos duas esferas cada uma com carga Q/2, então a energia final é [tex3]E=2 \cdot \frac{k(Q/2)^2}{2R}=\frac{kQ^2}{4R}.[/tex3]

A energia dissipada foi [tex3]\frac{kQ^2}{2R}-\frac{kQ^2}{4R}=\boxed{\frac{kQ^2}{4R}}[/tex3]

Alternativa C