Um condutor isolado de forma arbitrária possui uma carga de
. No interior do condutor existe uma cavidade; no interior da cavidade está uma carga pontual
. Determine a carga (a) da superfície da cavidade;
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um condutor isolado com carga total de
. Dentro desse condutor, há uma cavidade onde está localizada uma carga pontual de
. Nosso objetivo aqui é determinar a carga que fica na superfície interna dessa cavidade.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico dentro do material condutor é zero. Isso significa que as cargas livres no condutor se distribuem de tal forma que anulam qualquer campo elétrico interno.
Passo 3
Agora, dentro da cavidade, temos uma carga pontual de
. Para que o campo elétrico no material condutor seja zero, a superfície interna da cavidade deve ter uma carga que anule o efeito dessa carga pontual no condutor.
Passo 4
Isso significa que a carga na superfície interna da cavidade deve ser igual em módulo e oposta em sinal à carga pontual. Portanto, a carga na superfície da cavidade será
.
Resposta
A carga na superfície da cavidade é
.