Potencial Elétrico
Duas esferas condutoras, carregadas, de raios e estão afastadas a uma distância muito grande, de modo que o campo elétrico na vizinhança de cada esfera pode ser considerado como somente devido à distribuição de carga uniforme da própria esfera. As esferas estão ligadas por um fio condutor fino que simplesmente promove o contato elétrico entre elas. Se , qual é a afirmação verdadeira?
Passo 1
Jesus, essa questão é um saco... Vamos precisar da fórmula do potencial eletrostático proveniente de uma carga pontual:
E da fórmula da Lei de Gauss para Múltiplas Escolhas:
Passo 2
Depois do equilíbrio eletroestático a diferença de potencial entre as superfícies das esferas é nula. Beleza então, já podemos equacionar para achar a relação entre os campos.
Passo 3
Felizmente o campo de uma esfera (na região fora dela) se comporta como o de uma carga pontual, logo o potencial tem a mesma fórmula. Temos então:
E substituindo na fórmula de o fato de que :
Ou seja, igualando:
Passo 4
Ok, agora para mexer com essas cargas vamos só aplicar a Lei de Gauss para Múltiplas Escolhas:
Substituindo:
Corta-corta:
Passo 5
Agora substituímos essas áreas malditas. Note que, como estamos trabalhando com o campo na superfície das esferas, as áreas vão ser de suas superfícies respectivamente:
Substituindo:
Enfim! Não falei que era um saco?
Resposta
Letra d