Um condutor esférico de raio 10 cm está eletrizado com carga
. Ele é colocado no vácuo, onde a constante eletrostática vale
, isolado de outros corpos. Analise as afirmações que seguem. O módulo do vetor campo elétrico em um ponto a
do centro do condutor vale
.
Passo 1
Então, vamos lá! A questão fala sobre um condutor esférico de raio 10 cm eletrizado com uma carga de
. Ele está no vácuo, que tem uma constante eletrostática
. A pergunta quer saber se o campo elétrico em um ponto que está a 5 cm do centro do condutor é
. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular o campo elétrico dentro e fora de um condutor carregado.
Passo 2
Primeiro, é importante saber que, em um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico dentro do material do condutor é zero. Isso acontece porque as cargas livres se distribuem na superfície do condutor, cancelando qualquer campo interno.
Passo 3
A próxima coisa que precisamos considerar é a posição onde queremos calcular o campo elétrico: 5 cm do centro. Como o raio do condutor é 10 cm, esse ponto está dentro do condutor.
Passo 4
Usando a informação do passo 2, já sabemos que dentro do condutor o campo elétrico é zero. Não importa a quantidade de carga ou o tamanho do condutor, contanto que o ponto esteja dentro, o campo será nulo.
Passo 5
Portanto, a afirmação de que o campo elétrico nesse ponto é
está errada. Na verdade, o campo elétrico nesse ponto é zero.
Resposta
O módulo do campo elétrico no ponto considerado é
.
Exercícios relacionados
O planeta Terra é um grande condutor esférico eletrizado negativamente com carga avaliada em
. Seu raio é de aproximadamente
. Se o considerarmos isolado do universo, seu potencial elétrico será, em relação a um referencial no infinito, aproximadamente igual a:
.
A 60 m de uma linha de transmissão de energia elétrica, submetida a 500 kV, o campo elétrico dentro do corpo humano é, aproximadamente, 3,0 10
. Esse campo atua em um certo ion, de carga 3,0
, no cromossoma dentro de uma célula. A força elétrica exercida sobre o ion é cerca de:
Quatro esferas metálicas idênticas estāo isoladas umas das outras. As esferas
e
estão inicialmente neutras (sem carga), enquanto a esfera
está eletrizada com carga
. A esfera
é colocada inicialmente em contato com a esfera
, depois é afastada e colocada em contato com a esfera B. Depois de ser afastada da esfera
, a esfera
é colocada em contato com a esfera
e afastada a seguir. Pode-se afirmar que ao final do processo as cargas das esferas
e
săo, respectivamente:
e
.
A 60 m de uma linha de transmissão de energia elétrica, submetida a 500 kV, o campo elétrico dentro do corpo humano é, aproximadamente, 3,0 10
. Esse campo atua em um certo ion, de carga 3,0
, no cromossoma dentro de uma célula. A força elétrica exercida sobre o ion é cerca de:
.