Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 22.Exercício - Ex. 16
Uma esfera metálica sólida sem buracos, com raio igual a , possui uma carga líquida de . Encontre o módulo do campo elétrico em um ponto situado fora da esfera, a uma distância de de sua superfície; em um ponto interno, a uma distância de abaixo da superfície.
Passo 1
Sabendo que o campo elétrico é dado por:
Temos que o resultado do campo será dado através de uma superfície gaussiana esférica que possua um raio maior do que o raio da esfera metálica. Então, como nesse caso a carga se encontra na superfície da esfera e, consequentemente, também está no interior da superfície gaussiana, o campo é calculado como:
Passo 2
Da mesma forma, para um ponto no interior da esfera será considerada uma superfície gaussiana esférica cujo raio seja menor do que o raio da esfera. No entanto, como dito antes, a carga se localiza na superfície da esfera metálica e não em seu interior.
Logo, não há carga sobre a superfície gaussiana e o campo elétrico no ponto interno é nulo.