Enunciado

Uma casca esférica condutora isolada tem uma carga negativa. O que acontecerá se um objeto metálico, com carga positiva, for colocado em contato com o interior da casca? Discuta os três casos em que o módulo da carga positiva, comparado ao da negativa é (a) menor. (b) igual e (c) maior?

Passo 1

Fala galera, bora lá! Um objeto isolado carregado positivamente é colocado em contato com a parede interna de uma casca condutora esférica isolada carregando alguma carga negativa.

Temos que identificar a carga elétrica líquida disponível na superfície externa da casca nas situações dadas. Deixar - q 1 , q 2 ser a carga elétrica disponível na casca condutora esférica e no objeto carregado positivamente.

(a) A carga positiva transportada pelo objeto é menor que a carga negativa disponível na casca condutora. Essa é a magnitude das acusações q 1 > q 2 .

De acordo com a lei de Gauss em eletrostática, nenhuma carga livre pode existir no interior do condutor, a carga positiva se move para a superfície externa do invólucro condutor. Esta carga positiva neutraliza algumas das cargas negativas e a carga elétrica disponível na superfície da casca condutora é

q a = - q 1 + q 2

A carga elétrica total disponível na superfície q a é negativa e sua magnitude é

q a = q 1 - q 2

Passo 2

(b) A carga positiva é igual a carga negativa ou as magnitudes das cargas são iguais. A carga elétrica líquida disponível na superfície externa da casca condutora é

q b = - q 1 + q 2 = 0

Passo 3

A carga positiva é maior que a magnitude da carga negativa. A carga elétrica líquida disponível na superfície da casca condutora é

q c = - q 1 + q 2

A carga elétrica líquida disponível na superfície da casca esférica condutora é positiva e seu módulo é

q c = q 2 - q 1

Resposta

  1. q t = q 1 - q 2
  2. q b = - q 1 + q 2 = 0
  3. q c = q 2 - q 1

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