Uma esfera não condutora maciça de raio
é concêntrica com uma casca esférica condutora de raio interno
e raio externo
. A esfera possui uma carga
e a casca possui uma carga
. Determine o módulo do campo elétrico
em
em
Passo 1
O enunciado descreve uma esfera não condutora de raio
com carga total
uniformemente distribuída, concêntrica a uma casca condutora de raios interno
e externo
com carga
. Pede-se o módulo do campo elétrico em
. Vamos usar eletrostática e a Lei de Gauss para resolver.
Passo 2
Como
satisfaz
, estamos no espaço vazio entre a esfera carregada e a casca condutora. Nessa região, a única carga envolvida numa superfície gaussiana esférica de raio
é a carga da esfera, ou seja,
Passo 3
Pela Lei de Gauss:
Logo,
Passo 4
Substituindo
,
e
, temos
Resposta
O módulo do campo elétrico em
é aproximadamente
, dirigido radialmente para fora.