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2) A figura representa uma casca esférica com densidade volumétrica de cargas uniforme. O raio interno é igual a 10,0 cm e o raio externo igual a 2...

2) A figura representa uma casca esférica com densidade volumétrica de cargas uniforme. O raio interno é igual a 10,0 cm e o raio externo igual a 20 cm.


a) Calcule o Campo Elétrico para o raio igual a 5,0 cm.
b) Calcule o Campo Elétrico para o raio igual a 10,0 cm.

Essa pergunta também está no material:

FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL III
2 pág.

Física Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

💡 1 Resposta

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Para calcular o campo elétrico gerado por uma casca esférica com densidade volumétrica de cargas uniforme, podemos utilizar a Lei de Gauss. A lei de Gauss estabelece que o fluxo elétrico através de uma superfície fechada é proporcional à carga elétrica contida dentro dessa superfície. a) Para calcular o campo elétrico para o raio igual a 5,0 cm, podemos considerar uma superfície gaussiana esférica de raio 5,0 cm. Como a densidade volumétrica de cargas é uniforme, o campo elétrico será o mesmo em todos os pontos dessa superfície. O fluxo elétrico através dessa superfície é dado por: Φ = E * A Onde Φ é o fluxo elétrico, E é o campo elétrico e A é a área da superfície gaussiana. A área de uma superfície esférica é dada por: A = 4πr² Substituindo os valores, temos: Φ = E * 4πr² Como a carga elétrica contida dentro da superfície gaussiana é nula (pois estamos considerando apenas a casca esférica), o fluxo elétrico também é nulo. Portanto, temos: Φ = 0 E * 4πr² = 0 E = 0 Portanto, o campo elétrico para o raio igual a 5,0 cm é igual a zero. b) Para calcular o campo elétrico para o raio igual a 10,0 cm, podemos considerar uma nova superfície gaussiana esférica de raio 10,0 cm. Novamente, como a densidade volumétrica de cargas é uniforme, o campo elétrico será o mesmo em todos os pontos dessa superfície. O fluxo elétrico através dessa superfície é dado por: Φ = E * A Onde Φ é o fluxo elétrico, E é o campo elétrico e A é a área da superfície gaussiana. A área de uma superfície esférica é dada por: A = 4πr² Substituindo os valores, temos: Φ = E * 4πr² Como a carga elétrica contida dentro da superfície gaussiana é nula (pois estamos considerando apenas a casca esférica), o fluxo elétrico também é nulo. Portanto, temos: Φ = 0 E * 4πr² = 0 E = 0 Portanto, o campo elétrico para o raio igual a 10,0 cm também é igual a zero. Em resumo, o campo elétrico dentro de uma casca esférica com densidade volumétrica de cargas uniforme é nulo em todos os pontos internos à casca.

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