Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 22.Exercício - Ex. 26

Um condutor com uma cavidade tal como aquela indicada na Figura possui uma carga total igual a . A carga existente no interior da cavidade, isolada do condutor, é igual a . Qual é a quantidade de carga existente sobre a superfície interna do condutor? a superfície externa do condutor?

Passo 1

Considerando uma superfície gaussiana esférica que esteja entre as superfícies da cavidade e do condutor, podemos notar que nessa região não há nenhuma carga e, por isso, o campo elétrico gerado é nulo.

Para resultar nesse campo nulo, a carga na superfície interna do condutor deve ter mesma intensidade, porém sinal oposto a carga no interior da cavidade para que elas se anulem na região do campo elétrico zero.

Logo:

Passo 2

Agora, podemos considerar uma superfície gaussiana que seja ligeiramente maior do que a superfície do condutor. Nesse caso, a superfície gaussiana envolve as duas cargas existentes.

Assim, a carga no exterior do condutor será resultado da soma dessas cargas:

Resposta

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