Question

Uma esfera condutora metálica, isolada, e em equilíbrio eletrostático, tem carga elétrica de +20 μC. A esfera
tem raio igual a 30 cm e está no vácuo, cuja constante eletrostática vale 9 · 109 N · m2
/C2
. Determine a intensidade do
vetor campo elétrico:
a) no interior da esfera;
b) na sua superfície;
c) a 10 cm da superfície.

Answer 1

a) No interior da esfera o campo elétrico equivale a zero ⇒ E= 0

b) E = 1,0. 10⁶ N/C

c) E = 1,125.10⁶ N/C

Quando uma carga em excesso passa em um condutor, ela se concentra na superfície externa do mesmo, de forma que o interior do condutor permanece neutro.

Q = 0 (O interior do condutor permanece neutro)

E = 0

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. 20.10⁻⁶/0,30²)/2

E = 1,0. 10⁶ N/C

Para pontos externos à esfera condutora, consideramos como se a carga fosse puntiforme e localizada no centro da esfera.

E = K.Q/d²

E = 9 .10⁹. 20.10⁻⁶/0,40²

E = 1,125.10⁶ N/C