Problema 1: Deduza uma expressão para o trabalho
necessário para formarmos a configuração das quatro cargas da figura abaixo,
supondo que as cargas estão, de início, infinitamente afastadas.Nas figuras
abaixo, calcule o potencial resultante no ponto P de cada distribuição de
carga, tornando-se
V
= 0. no infinito?
Problema 2: Para a configuração de carga da figura abaixo, mostre que V(r) para pontos sobre o eixo vertical, supondo r >>d., é dado por

Problema 3: Em um relâmpago típico a d.d.p. entre uma
nuvem e a terra é de 1.109.
V e a quantidade de carga transferido é de 30C. a) Qual e a
variação
de energia da carga transferida? b) Se toda a energia liberada pudesse ser usada
para acelerar um carro de 1 tonelada a partir do repouso, qual seria sua
velocidade escalar final? c) Que quantidade de gelo, a 0ºC, derreteria se toda
a energia liberada pudesse ser usada para tal fim? O calor de fusão do gelo é
3,3.10-5.J/kg.
Problema 4: O campo elétrico dentro de uma esfera não-condutora de raio R, com carga espalhada com uniformidade por todo o seu volume, está radialmente direcionado e módulo dado por
![]()
Nesta expressão, q (positiva ou negativa) é a carga total da esfera e r é a distância ao centro da esfera. (a) Tomando V = 0. no centro da esfera, determine o potencial V ( r ) dentro da esfera. (b) Qual é a diferença de potencial elétrico entre um ponto da superfície e o centro da esfera? (c) Sendo q positivo, qual desses dois pontos tem maior potencial?
Problema 5: Uma carga q está uniformemente distribuída
através de um volume esférico de raio R. (a) Fazendo
V
= 0. no infinito, mostre que o potencial a uma distância r do centro,
onde r < R
.,
é dado por

(b)Por que este resultado difere daquele do item (a) do problema anterior ? (c) Qual é a diferença de potencial entre um ponto da superfície e o centro da esfera? (d) Por que esse resultado não difere daquele do ítem (b) do do problema anterior?
Problema 6: Uma casca esférica espessa de carga Q e
densidade volumétrica de carga uniforme r,
está limitada pelos raios r1.
e r2.
onde r2 > r1.Com
V
= 0. no infinito, determine o potencial elétrico V em função da
distância r ao centro da distribuição, considerando as regiões (a) r
> r2
..
(b) r2 > r > r1
.
e (c) r < r1 .(d)
Estas soluções concordam em r = r2
.
e r = r1
.?
Problema 7: Num trabalho escrito em 1911, Ernest Rutherford
disse: "Para se ter alguma idéia das forças necessárias para desviar uma
partícula através de um grande ângulo, considere um átomo contendo uma carga
puntiforme positiva
Z.
e no seu centro e circundada por uma distribuição de eletricidade negativa,
-
Z. e, uniformemente distribuída dentro de uma esfera de raio R. O
campo elétrico a uma distância r do centro para um ponto dentro do átomo é
![]()
a) verifique esta equação. b) Calcule também o potencial elétrico em função r.
Problema 8: Uma barra fina de plástico, circular, de raio
R, tem uma carga positiva + Q uniformemente distribuída ao longo de um quarto
de sua circunferência e uma carga negativa de 6 Q uniformemente distribuída ao
longo do remanescente da circunferência da figura abaixo.Com
V
= 0. no infinito, qual é o potencial elétrico (a) no centro C do
círculo e (b) no ponto P, que está sobre o eixo do círculo a uma distância z
de seu centro?

Problema 9: Um disco de plástico é carregado sobre um lado
com uma densidade superficial de carga s
.
e, a seguir, três quadrantes do disco são retirados. O quadrante que resta, é
mostrado na figura abaixo. Com
V
= 0. no infinito, qual é o potencial criado por esse quadrante no ponto
P, que está sobre o eixo central do disco original a uma distância z do centro
original?
