(Eear 2019) Considere as seguintes afirmações a respeito de uma esfera homogênea carregada em equilíbrio eletrostático:
I. As cargas elétricas se distribuem pela superfície da esfera, independentemente de seu sinal.
II. Na superfície dessa esfera o campo elétrico é nulo.
III. Na superfície dessa esfera o campo elétrico é normal à superfície e no seu interior ele é nulo.
IV. A diferença de potencial elétrico entre dois pontos quaisquer da sua superfície é nula.
A respeito dessas afirmações, pode-se dizer que:
Todas estão corretas
Apenas I está correta
I, III e IV estão corretas
II, III e IV estão corretas
Gabarito:
I, III e IV estão corretas
Considerando que a esfera seja condutora, teremos que o campo elétrico é nulo no seu interior e que as cargas em excesso se distribuem uniformemente pela superfície.
A condição de equilíbrio eletrostático é que a diferença de potencial elétrico entre dois pontos da esfera seja nula.
Sendo assim, as afirmativas I e IV estão corretas.
O campo elétrico exatamente na superfície da esfera diverge, isto é, ele não é definido. Sabemos que o campo elétrico não é nulo, mas não conseguimos determiná-lo.
Afirmativa II está incorreta.
A afirmativa III também está correta, o campo elétrico necessariamente tem direção tal que as linhas de força passam pelo centro da esfera, por causa da simetria do problema. Isso implica que o campo elétrico tem direção normal à superfície.