[URGENTE!] Nos gráficos a seguir, estão representados o campo elétrico e o potencial elétrico criado por uma esfera metálica oca, eletrizada positivamente, em função da distância ao centro da esfera. (Dado: k0: 9x10^9 n.m2/c2)
a) Qual é a medida do raio da esfera?
b) Qual é o campo elétrico no inteior da esfera?
c) Calcule o potencial elétrico no inteior da esfera.
d) Calcule o potencial elétrico em um ponto a 1,0m da superfícice da esfera
Soluções para a tarefa
a) R = 1 metro
b) E = 0
c) V = 3,6. 10⁵ V
d) V = 1,8. 10⁵ V
Analisando os gráficos percebemos que o raio da esfera equivale a 1 metro.
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. Dessa forma, o campo elétrico no interior da esfera é nulo.
E = 0
O campo elétrico gerado pela esfera em pontos exteriores a mesma pode ser calculado pela seguinte equação -
E = Kq/d²
No caso em questão -
90. 10³ = 9 .10⁹. q/2²
90. 10³ = 9 .10⁹. q/4
q = 4. 10⁻⁵ C
O potencial elétrico no interior da esfera equivale ao potencial elétrico na superfície da esfera.
V = K.q/d
V = 9. 10⁹. 4. 10⁻⁵/1
V = 3,6. 10⁵ V
A um metro da superfície o potencial elétrico será -
V = 9. 10⁹. 4. 10⁻⁵/2
V = 18. 10⁴ V
V = 1,8. 10⁵ V