Question

Uma esfera maciça de raio 5 0 cm e eletrizada carga de -3uc se encontra no vácuo. Qual é a intensidade do campo elétrico:A) No interior da esfera a 2,0 cm

do seu centro? B) Fora da esfera a 5,0 cm da superfície?

Answer 1

Considerando a esfera condutora para saber o campo elétrico em seu interior precisamos entender um pouco sobre a distribuição das cargas a partir do carregamento.

As cargas elétricas na esfera tendem a ocupar a superfície do condutor, deixando seu interior em equilíbrio eletrostático.

A) Portanto, como o raio da esfera é de 5 cm e deseja-se calcular o campo elétrico a 2 cm do centro este ponto está no interior da esfera. Logo E = 0.

B) Quando um ponto está fora da esfera condutora, tratamos a carga como se fosse pontual no centro da esfera e utilizamos a fórmula do campo elétrico para cargas pontuais:

$E = k \frac{|Q|}{d^2}$

Sendo k = 9.10^9 N.m²/C, Q = -3.10^-6 C e d = 10 . 10^-2 m.

$E = 9*10^9 \frac{|-3*10^{-6}|}{(10*10^{-2})^2}$

$E = 9*10^9 \frac{3*10^{-6}}{(100*10^{-4}}$

$E = 9*10^9 \frac{3*10^{-6}}{(10^{-2}}$

$E = 9*10^9*3*10^{-4}$

$E = 27*10^{-5} V/m$

$E = 2.7*10^{-4} V/m$

Logo, o campo elétrico a 5 cm da esfera é de 0.27 mV/m.