Uma esfera metálica de 27 cm de raio possui uma carga de
no infinito, qual é o potencial elétrico na superfície da esfera e a que distância da superfície da esfera o potencial é 700 V menor do que na superfície da esfera? ( 1,0 ponto).
Passo 1
O enunciado descreve uma esfera condutora de raio
cm, carregada com
C, com potencial elétrico definido como zero no infinito. Precisamos calcular:
- o potencial na superfície da esfera,
; - a que distância da superfície (
) o potencial cai 700 V em relação a .
O conteúdo usado é o potencial eletrostático de uma carga pontual (válido também na superfície de uma esfera metálica):
onde
.
Passo 2
Calculamos primeiro o potencial na superfície (
):
Passo 3
Agora queremos achar
tal que
ou seja
Isolando
:
Passo 4
Substituindo valores numéricos:
logo
A distância medida a partir da superfície é
Resposta
Potencial na superfície:
V.
Distância da superfície onde o potencial é 700 V menor: mm.
Distância da superfície onde o potencial é 700 V menor: