Uma esfera condutora oca encontra-se eletricamente carregada e isolada. Para um ponto de sua superfície, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são 900 N/C e 90 V. Portanto, considerando um ponto no interior da esfera, na parte oca, é correto afirmar que os módulos para o campo elétrico e para o potencial elétrico são, respectivamente:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma esfera condutora oca que está eletricamente carregada e isolada. Na superfície dessa esfera, o campo elétrico tem módulo de 900 N/C e o potencial elétrico é de 90 V. Nosso objetivo é descobrir quais são os valores do campo elétrico e do potencial elétrico em um ponto que está dentro da parte oca da esfera. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletrostática sobre condutores.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico dentro do material condutor é sempre zero. Isso acontece porque as cargas livres no condutor se redistribuem de maneira que cancelam qualquer campo interno. Então, dentro da parte metálica da esfera, o campo elétrico é zero.
Passo 3
Agora, pensando na parte oca da esfera, ou seja, no espaço vazio dentro dela, não há cargas elétricas presentes lá dentro (porque a esfera é oca e isolada). De acordo com o princípio de que um condutor em equilíbrio não tem campo elétrico no seu interior e que as linhas de campo não podem existir dentro da cavidade sem cargas lá dentro, o campo elétrico na parte oca também será zero.
Passo 4
Quanto ao potencial elétrico, sabemos que em um condutor em equilíbrio eletrostático, o potencial é constante em toda a sua extensão. Isso significa que o potencial na superfície é o mesmo que no interior do condutor e, por consequência, na parte oca. Portanto, o potencial elétrico na parte oca da esfera será igual ao potencial na superfície, que é 90 V.
Resposta
Os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico na parte oca da esfera são, respectivamente, 0 N/C e 90 V.