(a) Explique, em poucas palavras, qual é a distribuição de carga na superfície da cavidade e qual é a distribuição de carga na superfície externa do condutor.

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo. Precisamos explicar como a carga elétrica se distribui na superfície interna de uma cavidade dentro de um condutor e na superfície externa desse condutor. Para isso, vamos usar conceitos de eletrostática, principalmente o comportamento dos condutores em equilíbrio eletrostático e a distribuição de cargas em condutores.

Passo 2

Primeiro, lembramos que em um condutor em equilíbrio eletrostático, as cargas elétricas se distribuem de maneira a cancelar qualquer campo elétrico interno. Isso significa que o campo elétrico dentro do material condutor é zero.

Passo 3

Considerando uma cavidade dentro do condutor, se houver uma carga dentro dessa cavidade, ela fará com que cargas de sinal oposto sejam induzidas na superfície interna da cavidade. Portanto, a superfície interna da cavidade terá uma carga igual a .

Passo 4

Para manter o equilíbrio eletrostático no condutor, a carga total no condutor deve ser neutra ou igual à carga externa fornecida. Se a carga total do condutor era inicialmente neutra, então a superfície externa do condutor terá uma carga igual a . Se houve uma carga externamente adicionada ao condutor, a superfície externa terá essa carga mais induzida.

Resposta

A superfície interna da cavidade possui uma carga igual e oposta à carga dentro dela, distribuída uniformemente para cancelar o campo interno. Já a superfície externa do condutor possui a carga total positiva (ou correspondente à carga total do condutor), distribuída de maneira uniforme na parte externa do condutor.

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