01. É dada uma esfera condutora de raio R = 1m, eletrizada e situada no vácuo. Em um ponto P à distância d = 3m do centro da
esfera, o campo elétrico tem intensidade 9. 10-2 V/m. Determine
a) a carga elétrica Q. distribuida pela superficie da esfera, admitindo Q> 0
b) o potencial elétrico no ponto P à distância d = 3m do centro
C) o potencial elétrico em qualquer ponto intemo e da superficie
d) a intensidade do campo elétrico num ponto da superficie.
e) a intensidade do campo elétrico num ponto externo e bem próximo à superficie
Soluções para a tarefa
a) Q = 9. 10⁻¹¹ C
b) V = 0,27 V
c) V = 0,81 V
d) E = 0,405 V/m
e) E = 0,81 V/m
A intensidade do vetor Campo Elétrico pode ser calculada por meio da seguinte equação -
E = k .Q/d²
Onde,
k ⇒ constante elétrica do meio
Q ⇒ carga que gera o campo elétrico
d ⇒ distância até a carga
O potencial elétrico gerado por uma carga (q) pode ser calculado por meio da seguinte equação-
V = K.q/d
Onde,
K = constante eletrostática do meio
q = carga elétrica
d = distância até o ponto
a) Para calcular a carga elétrica -
9. 10⁻² = 9. 10⁹. Q/3²
9. 10⁻² = 9. 10⁹. Q/9
Q = 9. 10⁻¹¹ C
b) O potencial elétrico em P é de -
V = E.d
V = 9. 10⁻² . 3
V = 27. 10⁻² V
V = 0,27 V
c) Potencial elétrico na superfície -
V = k. Q/R
V = 9. 10⁹. 9. 10⁻¹¹/1
V = 0,81 V
d) A intensidade do campo elétrico na superfície da esfera equivale à metade do campo elétrico muito próximo dessa superfície.
E = (K.Q/d²)/2
E = (9. 10⁹. 9. 10⁻¹¹/1²)/2
E = 0,405 V/m
e) E = K.Q/d²
E = 9. 10⁹. 9. 10⁻¹¹/1²
E = 0,81 V/m