Enunciado

A Fig. 25-40 mostra uma carga puntiforme q = 1,0 × 10 - 7   C , no centro de uma cavidade esférica de raio 3,0   c m existente numa peça de metal. Use a lei de Gauss para determinar o campo elétrico (a) no ponto P 1 , a meia distância entre o centro e a superfície da cavidade e (b) no ponto P 2 .

Passo 1

Fala galera, bora lá! Com base na lei de Gauss para superfície S, sabemos que para uma esfera a magnitude do campo é dada por

E = q 4 π ϵ 0 r 2

Substituindo os valores para r no ponto P 1 , a meia distância do centro.

E = 8,99 × 10 9   N m 2 / C 2 1,00 × 10 - 7   C 1,50 × 10 - 2   m 2

Assim,

E = 4,00 × 10 6   N / C

A direção do campo elétrico será direcionada para longe da carga.

Passo 2

(b) Neste caso, o ponto no qual o campo elétrico deve ser calculado está dentro do metal. Então, pela lei de Gauss, o campo elétrico será zero em qualquer lugar do metal.

Resposta

  1. E = 4,00 × 10 6   N / C
  2. E = 0

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