Física III ⇒ Eletrostática (V ou F). Tópico resolvido

[magben]

Considere uma esfera condutora, neutra e isolada, de raio R e com centro no ponto C. A uma distância [tex3]l[/tex3]

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[tex3]l[/tex3]

do centro da esfera está fixada uma carga q positiva.

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Considere as quatro afirmativas abaixo e assinale V para as verdadeiras e F para as falsas. Justifique suas respostas.

a) a força eletrostática sobre a carga q exercida pela esfera condutora é repulsiva, uma vez que [tex3]q>0[/tex3]

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[tex3]q>0[/tex3]

.

b) O fluxo do campo eletrostático criado pelo sistema carga-esfera através de um superfície esférica de raio infinito centrada na carga é nulo.

c) Não há linhas de campo saindo da esfera.

d) O campo eletrostático em C criado apenas pela distribuição superficial de cargas na esfera é nulo, pois a esfera é condutora.

[joaopcarv]

Sendo a esfera condutora, toda a sua carga se localiza na superfície externa (pois o campo elétrico interno é nulo). Sendo a esfera neutra, o campo elétrico da esfera no espaço externo à mesma é nulo em todos os pontos.

Por isso, a força que a esfera exerce sobre [tex3]\mathsf{q}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{q}[/tex3]

é [tex3]\mathsf{0 \ N.}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{0 \ N.}[/tex3]

Pela lei de Gauss, [tex3]\mathsf{\Phi_E \ = \ \dfrac{Q_{int}}{\varepsilon_0}}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{\Phi_E \ = \ \dfrac{Q_{int}}{\varepsilon_0}}[/tex3]

, sendo [tex3]\mathsf{Q_{int}}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{Q_{int}}[/tex3]

a carga elétrica total que a Gaussiana engloba. Na configuração esfera-carga fixa, temos [tex3]\mathsf{Q_{int} \ = \ q}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{Q_{int} \ = \ q}[/tex3]

, e então [tex3]\mathsf{\Phi_E \ = \ \dfrac{q}{\varepsilon_0}.}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{\Phi_E \ = \ \dfrac{q}{\varepsilon_0}.}[/tex3]

Como o campo elétrico gerado externamente pela esfera é nulo, não há linhas de campo criadas pela esfera.

Sendo a esfera condutora, não há campo elétrico interno à mesma. Além disso, a esfera é neutra.

Teremos então [tex3]\mathsf{F-F-V-V.}[/tex3]

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[tex3]\mathsf{F-F-V-V.}[/tex3]