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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 25.Exercícios e Problemas - Ex. 42

Uma esfera metálica de parede fina tem um raio de 25   c m e uma carga de 2,0 × 10 - 7 C . Determine E para um ponto (a) dentro da esfera, (b) imediatamente fora da espera e (c) a 3,0   m do centro da esfera.

Passo 1

Fala galera, bora lá!

(a) Com base na lei de Gauss para superfície S , se r < R obtemos diretamente que o campo elétrico é

E = 0

uma vez que essa superfície gaussiana não encerra nenhuma carga.

Passo 2

(b) Aplicando a lei de Gauss para r um pouco maior que R , temos

E = 1 4 π ϵ 0 q r 2

Pode supor que r ≅ R , assim

E = 1 4 π ϵ 0 q R 2 = 8,99 × 10 9 2,0 × 10 - 7 0,25 2

E = 2,9 × 10 4 N / C

Passo 3

(c) Aproveitando o cálculo do item anterior, para r > R temos

E = 1 4 π ϵ 0 q r 2 = 2,9 × 10 4 0,25 3,0 2

E = 200   N / C

Resposta

  1. E = 0
  2. E = 2,9 × 10 4   N / C
  3. E = 200   N / C

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