Considere uma esfera condutora de raio
com uma carga
.
c) Qual é o potencial elétrico a uma distância de
do centro da esfera.
c) Qual é o potencial elétrico a uma distância de
Passo 1
Estamos lidando com um problema de eletrostática. Temos uma esfera condutora com raio
e carga
. Precisamos encontrar o potencial elétrico a uma distância de
do centro da esfera. Para resolver isso, vamos usar a teoria do potencial elétrico em torno de cargas.
Passo 2
Primeiro, para pontos fora da esfera condutora (ou seja, quando
), a carga pode ser tratada como se estivesse concentrada no centro da esfera. Isso simplifica nosso cálculo, pois podemos usar a fórmula do potencial elétrico devido a uma carga pontual.
Passo 3
A fórmula para o potencial elétrico
devido a uma carga pontual
a uma distância
é:
onde
é a constante eletrostática,
.
Passo 4
Vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI) para facilitar os cálculos. A carga
, e a distância
.
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula do potencial elétrico:
Passo 6
Calculando o potencial elétrico:
Resposta
O potencial elétrico a uma distância de
do centro da esfera é aproximadamente
.