Enunciado

14 . Uma esfera metálica maciça, com raio igual a 0,450   m , possui uma carga líquida de 0,250   n C . Encontre o módulo do campo elétrico ( a ) em um ponto situado fora da esfera, a uma distância de 0,100   m de sua superfície; ( b ) em um ponto interno, a uma distância de 0,100   m abaixo da superfície.

Passo 1

Vamos juntos resolver essa questão!

No nosso problema temos uma esfera metálica (um condutor) maciça carrega. Como ela é um condutor o campo elétrico interno é zero, com isso já respondemos o item ( b ) .

O campo externo gerado por uma esfera maciça é dado por:

E = 1 4 π ϵ 0 Q r 2

Com isso podemos resolver o item ( a ) .

Passo 2

O campo gerado pela esfera em um ponto a uma distância de 0,1   m , logo r = 0,45 + 0,1 = 0,55   m é dado por:

E = 1 4 π ( 8,854 × 10 - 12 ) 0,25 × 10 - 9 ( 0 , 55 ) 2

= 0,25 × 10 - 9 33,66 × 10 - 12

Com isso temos que:

E = 7,43   N / C

Resposta

( a )

E = 7,43   N / C

( b )

E = 0

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