Resposta:
Olá bom dia!
Os dados são os seguintes:
E -> intensidade do campo elétrico
[tex]E = 4,5*10^{-2} \ N/C[/tex]
k -> constante elétrica no vácuo
[tex]k = 9*10^9 \ N.m^2/C^2[/tex]
d -> distância entre a carga e o ponto
[tex]d = 4 \ m[/tex]
R -> raio da esfera condutora
r = 30 cm = 0,3 metros
a)
[tex]E = k* |Q| / d^2[/tex]
[tex]4,5*10^{-2} =9*10^9*|Q|/3^2[/tex]
[tex]9*10^9*|Q|/9=4,5*10^{-2}[/tex]
[tex]|Q|=4,5*10^{-2}/10^9[/tex]
[tex]|Q|=4,5*10^{-7} \ Coloumbs[/tex]
b)
O potencial elétrico no ponto distante a 5 metros é:
[tex]V=E*d[/tex]
[tex]V = 4,5*10^{-2}*5[/tex]
[tex]V=22,5*10^{-2}[/tex]
[tex]V = 0,225 \ Volts[/tex]
c)
Potencial elétrico na superfície e em qualquer ponto interno:
[tex]V = k*|Q|/R[/tex]
[tex]V = 9*10^9*4,5*10^{-7}/0,3[/tex]
[tex]V=40,5*10^2/0,3[/tex]
[tex]V = 13500\ Volts[/tex]
d)
A intensidade do campo elétrico na superfície da esfera é metade do campo elétrico.
[tex]E =( k* |Q| / d^2)/2[/tex]
[tex]E =(9*10^9* 4,5*10^{-2}/0,3^2)/2[/tex]
[tex]E = 2,25 *10^7\ N/C[/tex]
e)
A intensidade do campo elétrico externo à superfície é:
[tex]E =k*|Q|/d^2[/tex]
[tex]E =9*10^9* 4,5*10^{-2}/0,3^2[/tex]
[tex]E =4,5*10^{7}\ N/C[/tex]