Question

01. É dada uma esfera condutora de raio R = 1m, eletrizada e situada no vácuo. Em um ponto P à distância d = 3m do centro da
esfera, o campo elétrico tem intensidade 9. 10-2 V/m. Determine
a) a carga elétrica Q. distribuida pela superficie da esfera, admitindo Q> 0
b) o potencial elétrico no ponto P à distância d = 3m do centro
C) o potencial elétrico em qualquer ponto intemo e da superficie
d) a intensidade do campo elétrico num ponto da superficie.
e) a intensidade do campo elétrico num ponto externo e bem próximo à superficie

Answer 1

a) Q = 9. 10⁻¹¹ C

b) V = 0,27 V

c) V = 0,81 V

d) E = 0,405 V/m

e) E = 0,81 V/m

A intensidade do vetor Campo Elétrico pode ser calculada por meio da seguinte equação -

E = k .Q/d²

Onde,

k ⇒ constante elétrica do meio  

Q ⇒ carga que gera o campo elétrico

d ⇒ distância até a carga

O potencial elétrico gerado por uma carga (q) pode ser calculado por meio da seguinte equação-

V = K.q/d

Onde,

K = constante eletrostática do meio

q = carga elétrica

d = distância até o ponto

a) Para calcular a carga elétrica -

9. 10⁻² = 9. 10⁹. Q/3²

9. 10⁻² = 9. 10⁹. Q/9

Q = 9. 10⁻¹¹ C

b) O potencial elétrico em P é de -

V = E.d

V = 9. 10⁻² . 3

V = 27. 10⁻² V

V = 0,27 V

c) Potencial elétrico na superfície -

V = k. Q/R

V = 9. 10⁹. 9. 10⁻¹¹/1

V = 0,81 V

d) A intensidade do campo elétrico na superfície da esfera equivale à metade do campo elétrico muito próximo dessa superfície.

E = (K.Q/d²)/2

E = (9. 10⁹. 9. 10⁻¹¹/1²)/2

E = 0,405 V/m

e) E = K.Q/d²

E = 9. 10⁹. 9. 10⁻¹¹/1²

E = 0,81 V/m