Checkpoint 3.5.1
Considere uma superfície gaussiana esférica dentro de um objeto condutor positivamente carregado que atingiu o equilíbrio eletrostático. (a) O fluxo das linhas de campo através da superfície gaussiana é positivo, negativo ou nulo? (b) O que você pode concluir da sua resposta ao item a sobre a carga contida pela superfície gaussiana?
Passo 1
O enunciado pede para uma superfície gaussiana esférica completamente imersa num condutor em equilíbrio eletrostático. O conteúdo envolve a propriedade de que o campo elétrico interno a um condutor em equilíbrio é zero e a aplicação da Lei de Gauss.
Passo 2
Em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico em qualquer ponto do volume interno de um condutor é nulo, isto é,
sobre toda a superfície gaussiana esférica.
sobre toda a superfície gaussiana esférica.
Passo 3
A Lei de Gauss afirma que o fluxo elétrico pelo contorno de uma superfície fechada é proporcional à carga total
nela contida:
Como
em toda a superfície, o fluxo
é nulo, logo
.
Resposta
a) O fluxo é nulo.
b) A carga contida pela superfície gaussiana é zero.
b) A carga contida pela superfície gaussiana é zero.