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
.
Passo 1
Vamos resumir o que o exercício está pedindo. Temos uma esfera condutora oca que está eletricamente carregada e isolada. Na superfície dessa esfera, o campo elétrico tem módulo de
e o potencial elétrico é de
. Queremos descobrir quais são os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico em um ponto que está no interior da esfera, na parte oca. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de campo elétrico e potencial em condutores.
Passo 2
Primeiro, é importante lembrar que em um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico dentro do material condutor é zero. Isso acontece porque as cargas livres no condutor se redistribuem de maneira que cancelam qualquer campo interno.
Passo 3
Além disso, o potencial elétrico dentro de um condutor em equilíbrio é constante e igual ao potencial na superfície do condutor. Isso significa que não há variação de potencial dentro do condutor, incluindo a parte oca.
Passo 4
Aplicando esses conceitos ao nosso caso, como estamos considerando um ponto na parte oca da esfera, que é interior ao condutor, o campo elétrico nesse ponto será zero.
Passo 5
Quanto ao potencial elétrico no ponto oco, já que o potencial é constante dentro do condutor, ele será igual ao potencial na superfície da esfera, que é
.
Resposta
Os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico no interior da esfera, na parte oca, são
e
, respectivamente.