Uma carga total de
é distribuída uniformemente em uma esfera que tem um raio de
. Qual é o módulo e a direção do campo elétrico a
da superfície da esfera?
Passo 1
O enunciado dá uma carga total
distribuída uniformemente em uma esfera de raio
e pede o campo elétrico a
da superfície. Vamos usar o Teorema de Gauss para distribuições esféricas.
Passo 2
A distância do ponto em relação ao centro da esfera é
Para
, a esfera se comporta como carga pontual. Pela Lei de Gauss, o módulo do campo é
onde
.
Passo 3
Substituindo valores numéricos:
Como
, o campo aponta para a carga, ou seja, radialmente para dentro da esfera.
Resposta
O módulo do campo é aproximadamente
e sua direção é radialmente para dentro da esfera.