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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 27.Exercícios e Problemas - Ex. 40

Uma esfera metálica isolada cujo diâmetro é de 10 cm tem um potencial de 8.000 V. Calcular a densidade de energia no campo elétrico próximo da superfície da esfera.

Passo 1

Fala galera, bora lá! De acordo com o livro texto, a densidade de energia é dada por

u = 1 2 ϵ 0 E 2

Passo 2

Na superfície da esfera podemos usar a fórmula do campo gerado por uma carga pontual:

E = K q R 2 = V R

Agora jogando isso lá na fórmula do passo 1, temos

u = 1 2 ϵ 0 V R 2

Passo 3

Substituindo os valores

u = 1 2 ( 8,85 × 10 - 12 ) 8000 0,050 2

u = 0,11   J / m 3

Resposta

A densidade de energia no campo elétrico é

u = 0,11   J / m 3

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