Exercícios Resolvidos de Indução eletrostática

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Enunciado

Considere a seguinte sequência de eventos:

  1. Um bastão carregado positivamente é aproximado de uma esfera neutra condutora;
  2. Ainda como o bastão positivo por perto, a esfera condutora é aterrada;
  3. O aterramento da esfera é desfeito, sem que se retire o bastão positivo;
  4. O bastão positivo agora é afastado para bem longe da esfera;

Após essa sequência de eventos, como é a distribuição de cargas sobre a esfera condutora?

Passo 1

Quando o bastão positivo se aproxima da esfera, a carga livre nessa esfera condutora fica polarizada e suas cargas negativas vão para a sua extremidade esquerda se aproximando do bastão, como está Figura abaixo.

Quando essa esfera condutora é aterrada, como está na próxima Figura, a Terra, que é um grande condutor fornecedor de partículas carregadas, neutraliza as cargas positivas que estão distantes do bastão à direita da esfera metálica.

Depois disso, se o aterramento é desfeito, mas com o bastão ainda por perto, a esfera condutora tem carga negativa, mas ainda espalhada e polarizada sobre a extremidade mais à esquerda de sua superfície.

Agora, se o bastão é removido para bem longe da esfera, a distribuição de cargas dessa esfera será negativa e tenderá a ficar espalhada de maneira uniforme sobre sua superfície, como está Figura abaixo.

Resposta

No final do processo, a esfera metálica fica com carga negativa distribuída uniformemente sobre sua superfície.

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