Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 22.Exercício - Ex. 24
Uma carga puntiforme de está localizada no centro de uma cavidade esférica com raio igual a no interior de um corpo sólido isolado. A densidade de carga no sólido é . Calcule o campo elétrico no interior do sólido a uma distância de do centro da cavidade.
Passo 1
Utilizando a lei de Gauss dada por:
E sabendo que a densidade volumétrica de carga é dada por:
Temos que a carga no sólido é a carga na região fora da cavidade, mas contida no sólido:
Agora, para calcular o campo elétrico no interior do sólido, a carga que gera este campo é a soma da carga puntiforme na cavidade e a carga no sólido. Logo:
Passo 2
Assim, o campo elétrico pode ser calculado através de:
Tal que:
Logo:
Tal que, como a carga é negativa, o sentido do campo elétrico é para o centro do sólido.