Enunciado
Física - Alaor Chaves- Ed: 1º - Capítulo 15.Exercícios e Problemas - Ex. 19
A Terra está negativamente carregada em relação à alta atmosfera, de forma que na proximidade do solo existe um campo elétrico médio de , apontando para baixo. Qual é a carga total da Terra?
Passo 1
Para resolver esse exercício temos que pensar na Terra como uma esfera uniformemente carregada. Como o campo aponta para baixo (dentro da Terra), a carga líquida da Terra é negativa:
Para um ponto a uma distância do centro da esfera, o campo elétrico é dado como se toda a carga estivesse no centro da esfera:
Para uma posição a uma distância do solo fora da Terra, temos que
Assim, o campo elétrico sentido nas proximidades da Terra é dado por
Mas como o raio da Terra é bem maior que a altitude , temos que
Desta forma, o campo elétrico é aproximado por
Isolando a carga elétrica achamos que
Passo 2
Daí é substituir os números
O raio da Terra é
Fazendo as contas, achamos
Como a carga é negativa, temos