Uma esfera uniformemente carregada tem um raio de 10 cm e carga de
. Qual a intensidade do campo elétrico dentro do condutor e fora do mesmo?
Passo 1
O enunciado dá uma esfera condutora de raio
com carga total
. O conteúdo envolvido é eletrostática de condutores em equilíbrio e uso da Lei de Gauss para determinar o campo.
Passo 2
Em um condutor em regime eletrostático, todo excesso de carga repousa na superfície externa e o campo elétrico no interior do material condutor vale zero. Logo, para qualquer ponto com
,
Passo 3
Para pontos fora da esfera (
), podemos usar a Lei de Gauss. Considere uma superfície gaussiana esférica de raio
. A simetria esférica dá
Passo 4
Substituindo
e
, fica
Em particular, na superfície (
),
Resposta
Dentro do condutor:
.
Fora do condutor ( ):
Fora do condutor (
e na superfície (
):
.