Questão 13
ITA 2009
[ITA - 1ª FASE - 2009]
Uma carga q distribui-se uniformemente na superfície de uma esfera condutora, isolada, de raio R. Assinale a opção que apresenta a magnitude do campo elétrico e o potencial elétrico num ponto situado a uma distância r = R/3 do centro da esfera.
Gabarito:
Resolução:
Como , o ponto é interior à esfera.
Supondo a esfera condutora em equilíbrio eletroestática, temos que:
E = 0V.
Isso ocorre devido ao efeito de blindagem eletroestática. Além disso, se o campo não fosse nulo, surgiriam forças nos portadores de carga libres nessa região, fazendo-os se deslocar, o que contraria a hipótese inicial de que o corpo está em equilíbrio.
Como a esfera está em equilíbrio eletroestático, não há movimento ordenado de portadores de carga, logo, não deve haver diferença de potencial no seu interior. Assim, o potencial elétrico no interior da esfera é igual ao potencial da superfície e ambos são constantes. Então:
Como
Temos que :
