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: zero
.
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está nos dizendo. 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. A gente quer descobrir quais são os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico em um ponto que está dentro da parte oca da esfera. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de eletrostática, como o comportamento do campo e do potencial dentro de condutores.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o campo elétrico dentro de um condutor em equilíbrio eletrostático. Quando um condutor está em equilíbrio, não há movimento de cargas elétricas dentro dele. Isso significa que o campo elétrico no interior do condutor deve ser zero. Se houvesse um campo elétrico, as cargas se moveriam até que o campo fosse cancelado.
Passo 3
Agora, vamos analisar o potencial elétrico. O potencial elétrico é uma medida de energia potencial por unidade de carga. Dentro de um condutor em equilíbrio, o potencial elétrico é constante em todo o interior. Isso ocorre porque, se houvesse variação no potencial, haveria um campo elétrico gerando movimento de cargas, o que não acontece no equilíbrio.
Passo 4
Sabendo que na superfície da esfera o potencial é 90 V, e que dentro do condutor o potencial é constante, podemos concluir que o potencial elétrico em qualquer ponto dentro da parte oca da esfera também será 90 V.
Resposta
No interior da esfera oca, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são, respectivamente, zero
e 90
.
Exercícios relacionados
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:
.
Uma esfera metálica de raio
, isolada, está carregada com uma carga elétrica
. Seja
a distância do centro da esfera a qualquer ponto dentro (
) ou fora (
) da esfera. Nessas condiçōes, assinale o que for correto. O campo elétrico e o potencial elétrico são constantes no interior da esfera.
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:
e
.