Uma esfera metálica A, inicialmente eletrizada com carga negativa, é colocada em contato simultaneamente com duas outras esferas, B e C, também metálicas e idênticas à esfera A, que estavam inicialmente neutras. Após o contato, cada esfera fica eletrizada com carga elétrica igual a –3,2 × 10⁻⁹ C, e as três são dispostas com seus centros ocupando um mesmo plano, como mostra a figura.
a) Sabendo que a carga elétrica de um elétron vale –1,6 × 10⁻¹⁹ C, calcule o número de elétrons em excesso na esfera A, antes do contato entre as esferas.
b) Considerando que a constante eletrostática k é igual a 9,0 × 10⁹ N · m²/C² e que o potencial elétrico no infinito é igual a zero, calcule a energia potencial elétrica do sistema, em joules e em relação ao infinito, quando se coloca uma partícula eletrizada com carga –1,0 × 10⁻⁹ C no ponto P da figura, distante d = 9,0 cm do centro de cada esfera.