Exercícios Resolvidos de Indução eletrostática

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Enunciado

Considere a seguinte sequência de eventos:

  1. Duas esferas metálicas, iguais e neutras, são colocadas em contato;
  2. Um bastão com carga positiva é aproximado dessas esferas em contato, vindo mais próximo de uma delas, mas sem tocá-las;
  3. As esferas são separadas por uma pequena distância uma da outra, mas ainda com o bastão carregado positivamente próximo delas;
  4. O bastão positivo agora é afastado e, em seguida, as esferas ficam bastante afastadas entre si;

Após essa sequência de eventos, como é a distribuição de cargas sobre cada uma das esferas condutoras?

Passo 1

Condutores neutros em contato tornam-se carregados com cargas opostas quando um bastão positivo se aproxima, pois ele atrai os elétrons para extremidade esquerda da esfera mais próxima dele, deixando a esfera da direita com a carga positiva, como a gente mostra na Figura abaixo.

Quando as esferas são separadas por uma pequena distância, mas ainda com o bastão positivo por perto, elas continuam com suas cargas iguais e de sinais opostos, como a gente na próxima Figura.

Depois que o bastão é removido para bem longe das esferas e elas são afastadas de maneira que carga de uma não afeta a carga da outra, a distribuição de cargas sobre a superfície de cada esfera tende a ficar uniforme, e uma esfera fica com carga positiva e a outra com carga negativa, como está Figura abaixo.

Resposta

No final do processo, uma das esferas possui carga negativa e a outra fica com carga positiva, e as cargas tendem a ficar distribuídas uniformemente sobre a superfície das esferas condutoras.

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