Esfera eletrizada rodeada por coroas esféricas

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Metadata

  • CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
  • AREA: Física
  • DISCIPLINA: Eletromagnetismo e Óptica
  • ANO: 2
  • LINGUA: pt
  • AUTOR: Jorge Loureiro
  • MATERIA PRINCIPAL: Eletrostática na matéria
  • DESCRICAO: Determinação do campo e do potencial elétricos no espaço. Determinação da carga elétrica de polarização e da pressão eletrostática.
  • DIFICULDADE: ****
  • TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 15 min
  • TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 30 min
  • PALAVRAS CHAVE: campo elétrico, condensador, dielétrico, potencial, Poisson, esfera
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Uma esfera de raio \(R_1\) uniformemente eletrizada em volume com uma carga de densidade \( \rho \), encontra-se rodeada por uma coroa esférica dielétrica, de raios \(R_1\) e \(R_2\) e permitividade \( \epsilon \) constante, e por uma coroa esférica condutora de raios \(R_2\) e \(R_3\) (ver figura).

  1. Supondo que a coroa esférica está ligada à terra, determine o campo eletrostático em todos os pontos do espaço e as densidades de carga elétrica nas superfícies da coroa esférica condutora.
  2. Determine o potencial elétrico em todos os pontos do espaço.
  3. Determine as densidades de carga elétrica de polarização e a pressão eletrostática que atua sobre a superfície interior da coroa esférica condutora.