Uma esfera maciça isolante com raio de
é carregada uniformemente com carga de
.
Calcule a magnitude do campo elétrico a uma distância de metade do raio a partir do centro da esfera.
Resposta:
(b) Encontre novamente a magnitude do campo elétrico a uma distância de metade do raio a partir do centro da esfera, porém agora considere uma esfera maciça condutora.
Resposta:
Calcule a magnitude do campo elétrico a uma distância de metade do raio a partir do centro da esfera.
(b) Encontre novamente a magnitude do campo elétrico a uma distância de metade do raio a partir do centro da esfera, porém agora considere uma esfera maciça condutora.
Passo 1
O enunciado pede a magnitude do campo elétrico a uma distância de metade do raio
de uma esfera de raio
,m e carga total
,nC, primeiro para uma esfera isolante maciça carregada uniformemente e depois para uma esfera condutora maciça. Vamos usar a Lei de Gauss para obter
em cada caso.
Passo 2
Para a esfera isolante maciça, dentro do volume (isto é, para
) a carga envolvida pela superfície gaussiana de raio
é
Pela Lei de Gauss, o campo é
Passo 3
Substituindo
,
,m e
,C, e usando
,N·
/
, obtemos
Passo 4
Para a esfera condutora maciça, o campo elétrico dentro do material condutor
é sempre nulo:
Resposta
(a)
(b)
(b)