Busca de Exercícios - UNICAMP - Eletrostática Aprenda a usar!

Em 1963, Hodgkin e Huxley receberam o prêmio Nobel de Fisiologia por suas descobertas sobre a geração de potenciais elétricos em neurônios. Membranas celulares separam o meio intracelular do meio externo à célula, sendo polarizadas em decorrência do fluxo de íons. O acúmulo de cargas opostas nas superfícies interna e externa faz com que a membrana possa ser tratada, de forma aproximada, como um capacitor. a) Considere uma célula em que íons, de carga unitária e=1,6x10'” C, cruzam a membrana e dão origem a uma diferença de potencial elétrico de 80mV. Quantos íons atravessaram a membrana, cuja área é 4=5x10º cm”, se sua capacitância por unidade de área é C,.. = 0,8x10º F/cm”? b) Se uma membrana, inicialmente polarizada, é despolarizada por uma corrente de íons, qual a potência elétrica entregue ao conjunto de íons no momento em que a diferença de potencial for 20mV e a corrente for 5x 10º íons/s, sendo a carga de cada íon e=1,6x10" €?

11. Geradores de Van de Graaff têm a finalidade de produzir altas diferenças de potencial. Consistem em uma esfera metálica onde é acumulada a carga proveniente de uma correia em movimento. A carga é inicialmente depositada na parte inferior da correia, que está aterrada (potencial V = O, ver figura), e é extraída da correia quando atinge a parte superior, que está no potencial Vo, fluindo para a esfera metálica. O movimento da correia é mantido por um pequeno motor. a) Em um gerador em operação, a carga transportada por unidade de comprimento da correia é igual a À = 1,25 x 10” C/m. Se a taxa com que essa carga é transferida para a esfera metálica é dada por |= 5,0 x 10° C/s, qual é a velocidade da correia? b) Um fenômeno muito atraente que ocorre em pequenos geradores usados em feiras de ciências é a produção de faísca, decorrente de esfera metalica IO) carga ' extraida + E da correta . V= Vo + correia + ae carga ' depositada ||. na correia: || V=0 + a a) uma descarga elétrica, quando um bastão metálico aterrado é aproximado da esfera carregada do gerador. A descarga elétrica ocorre quando o módulo do campo elétrico na região entre a esfera e o bastão torna-se maior que a rigidez dielétrica do ar, que vale Eq =3,0x 10º V/m. Para simplificar, considere que a esfera de um gerador e a extremidade do bastão equivalem a duas placas metálicas paralelas com uma diferença de potencial de V = 7,5 x 10º V. Calcule a distância entre elas para que a descarga ocorra.