23-6 Aplicações da Lei de Gauss: Simetria Esférica

23-6 APLICAÇÕES DA LEI DE GAUSS:

SIMETRIA ESFÉRICA

Objetivos do Aprendizado

Depois de ler este módulo, você será capaz de ...

23.26 Saber que uma casca esférica com uma distribuição uniforme de carga atrai ou repele uma

partícula carregada situada do lado de fora da casca como se toda a carga da casca estivesse

concentrada no centro da casca.

23.27 Saber que uma casca esférica com uma distribuição uniforme de carga não exerce nenhuma

força eletrostática sobre uma partícula carregada situada no interior da casca.

23.28 No caso de um ponto situado do lado de fora de uma casca esférica com uma distribuição

uniforme de carga, conhecer a relação entre o módulo E do campo elétrico, a carga q da casca e a

distância r entre o ponto e o centro da casca.

23.29 No caso de um ponto situado no interior de uma casca esférica com uma distribuição uniforme

de carga, conhecer o valor do módulo E do campo elétrico.

23.30 No caso de uma esfera com uma distribuição uniforme de carga, determinar o módulo e a

orientação do campo elétrico em pontos no interior da esfera e do lado de fora da esfera.

Ideias-Chave

• Em um ponto do lado de fora de uma casca esférica com uma carga q distribuída uniformemente, o campo elétrico produzido pela casca é radial (orientado para fora da casca ou na direção do centro da casca, dependendo do sinal da carga), e o módulo do campo é dado pela equação

em que r é a distância entre o ponto e o centro da casca. O campo seria o mesmo se toda a carga estivesse concentrada no centro da casca.

• Em todos os pontos do interior de uma casca esférica com uma distribuição uniforme de carga, o campo elétrico criado pela casca é zero.

• Em um ponto do interior de uma esfera com uma distribuição uniforme de carga, o campo elétrico é radial e o módulo do campo é dado pela equação