Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 22.Exercício - Ex. 19
Qual o excesso de elétrons que deve ser adicionado a um condutor esférico isolado, com diâmetro de , para produzir um campo elétrico de em um ponto quase sobre a superfície externa da esfera?
Passo 1
Para saber a quantidade de elétrons em excesso, precisamos lembrar da lei de Gauss dada por:
Assim, teremos que a carga total dentro da esfera será uma quantidade de elétrons nessa região multiplicada pela carga unitária do elétron . Dessa forma:
Passo 2
Sabemos também a área da esfera , substituindo em nossa fórmula:
Passo 3
Precisamos agora isolar a variável para descobrir essa quantidade. Logo:
Quais são os valores que já conhecemos dessa fórmula? Bom, já sabemos quanto vale:
- A constante de permissividade do vácuo
- O campo elétrico
- O raio do condutor esférico
- A carga do elétron
Logo, podemos substituir esses valores na fórmula:
Então, teremos:
Resposta
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