Uma esfera metálica de raio
está em equilíbrio eletrostático no vácuo, eletrizada com carga
. Calcule a intensidade do vetor campo elétrico num ponto situado a 5 m do centro da esfera. Considere:
Passo 1
O enunciado apresenta uma esfera metálica de raio
, eletrizada com carga
, em equilíbrio eletrostático no vácuo, e pede a intensidade do campo elétrico num ponto situado a
do centro. O conteúdo necessário é a lei de Coulomb para o campo de uma carga pontual.
Passo 2
Em equilíbrio eletrostático, toda carga de um condutor esférico se concentra na superfície e o campo fora dele é idêntico ao de uma carga pontual
concentrada no centro. Assim, para
,
Passo 3
O ponto estudado está a
do centro, que é maior que o raio convertido
, logo a fórmula vale. Convertemos também
Passo 4
Substituindo os valores na expressão do campo:
Resposta
A intensidade do campo elétrico a
do centro da esfera é
.