UFRJ- Física 3 – PF 2018.2 - DIURNO - 5
Uma esfera condutora isolada está carregada com uma carga total negativa e encontra-se em equilíbrio eletrostático. Sejam , e pontos localizados no interior da esfera, na superfície da esfera e no exterior da esfera, respectivamente. Se os potenciais elétricos nestes pontos valem , e , podemos afirmar que:
Passo 1
Como temos uma esfera condutora no equilíbrio eletrostático, o campo elétrico dentro dela é zero em todos os pontos de seu interior e toda a carga negativa que ela tem está localizada sobre a sua superfície.
Além disso, como o campo elétrico é nulo em todo o interior do condutor, o potencial tem o mesmo valor em todos os pontos do interior da esfera e esse será também o potencial dos pontos de sua superfície. Por isso, já sabemos que
Passo 2
Agora, olhando para fora da esfera de raio , os potenciais a distâncias maiores do que raio da esfera () serão menos negativos, pois o potencial fora da esfera é do tipo:
Ou seja, o potencial na superfície da esfera será e vai aumentando para , indo para no infinito!
Por isso, o potencial fora da esfera no ponto será maior do que nos pontos e :
Resposta
Letra g).