Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 22.1 - Ex. 41
Uma esfera sólida não condutora de raio tem uma densidade volumétrica uniforme de carga. A magnitude do campo elétrico a do centro da esfera é . (a) Qual é a densidade volumétrica de carga da esfera? (b) Determine a magnitude do campo elétrico a uma distância de do centro da esfera?
Passo 1
Falaa galerinha. Vamos lá para uma questão. Essa questão trata sobre campo elétricos de esferas não condutoras. Como a esfera é não condutora, então a carga não precisa ir para a sua superfície externa. Note que a carga está uniformemente distribuída!!!
Passo 2
- Notemos que os dois pontos dados são externos à esfera. Dessa maneira, vamos calcular como varia o campo em pontos externos à esfera. Veja o esquema abaixo, onde representamos a esfera de raio e a superfície gaussiana (também esférica) de raio :
- Aplicando a fórmula, temos
Notemos que a carga interna na superfície gaussiana será a própria carga total:
Logo,
Passo 3
Vamos aplicar essa fórmula para calcularmos :
Assim, a densidade de cargas será:
Passo 4
Resposta
Exercícios de Livros Relacionados
Explique por que a simetria da figura 25 - 16 nos restringe a consideração que E só tem componentes perpendiculares a chapa? Por que o exemplo, E não poderia ter componentes paralelos à chapa ?
Explique por que a simetria da fig 25 - 13 nos restringe á consideração de que E só tem componentes radiais.
Explique porque a simetria esférica da fig 25 - 7 nos restringe à consideração de que E só tem componentes radiais.
Num trabalho escrito em 1911, Ernest Rutherford disse: “Para se ter alguma ideia das forças necessárias para desviar uma partícula α através de um grande ângulo, considere um átomo contendo uma carga
Mostre que o equilíbrio estável é impossível se as únicas forças atuantes forem forças eletrostáticas. (Sugestão) Suponha que uma carga + q fique em equilíbrio estável ao ser colocada num certo ponto