Exterior de uma esfera
Storyboard 
Tanto para uma esfera condutora quanto para uma esfera isolante, o campo externo depende apenas da carga total, seja ela distribuída na superfície (esfera condutora) ou no interior (esfera isolante).
ID:(2078, 0)
Exterior de uma esfera
Storyboard 
Tanto para uma esfera condutora quanto para uma esfera isolante, o campo externo depende apenas da carga total, seja ela distribuída na superfície (esfera condutora) ou no interior (esfera isolante).
Variáveis
Cálculos
Cálculos
Equações
No caso de uma superf cie gaussiana esf rica, o campo el trico constante, de modo que o campo elétrico ($E$) pode ser calculado usando la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$) e la zona do condutor ($S$), resultando em:
Dado que la superfície de uma esfera ($S$) igual a o pi ($\pi$) e o raio do disco ($r$), obtemos:
Finalmente, o campo elétrico, esfera, exterior ($E_e$) junto com la distância entre cargas ($r$) igual a:
Para o caso de uma superf cie gaussiana esf rica, o campo el trico constante. Portanto, o campo elétrico ($E$) igual a la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$) e la zona do condutor ($S$) conforme:
Dado que a rea da superf cie de la superfície de uma esfera ($S$) igual a o pi ($\pi$) e o raio do disco ($r$), temos:
A carga encerrada na superf cie gaussiana, com la carga encapsulada na superfície gaussiana ($q$), o raio da esfera ($R$) e la distância entre cargas ($r$), dada por:
Portanto, o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$) resulta em:
Como a diferen a de potencial o potencial elétrico, esfera isolante, interior ($\varphi_i$) com o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$) e o rádio ($r$), obtemos:
Dado que o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$) com o pi ($\pi$), la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$), o raio da esfera ($R$) e la distância entre cargas ($r$) igual a:
Em coordenadas esf ricas, temos:
$\varphi_i = -\displaystyle\int_0^{r} du \displaystyle\frac{ Q u }{4 \pi \epsilon_0 \epsilon R ^3 }= -\displaystyle\frac{ Q }{ 8 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ r ^2 }{ R ^3 }$
Portanto, o potencial elétrico, esfera isolante, interior ($\varphi_i$) com la distância entre cargas ($r$) resulta em:
Como a diferen a de potencial o potencial elétrico, esfera, exterior ($\varphi_e$) com o campo elétrico, esfera, exterior ($E_e$), o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$), o raio da esfera ($R$) e o rádio ($r$), obtemos:
Dado que o campo elétrico, esfera, exterior ($E_e$) com o pi ($\pi$), la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$) e la distância entre cargas ($r$) igual a:
e que o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$) com ERROR:9957 igual a:
em coordenadas esf ricas, temos:
$\varphi_e = -\displaystyle\int_0^R du \displaystyle\frac{ Q u }{4 \pi \epsilon_0 \epsilon R ^3 } -\displaystyle\int_R^r du \displaystyle\frac{ Q }{4 \pi \epsilon_0 \epsilon u ^2 }= -\displaystyle\frac{ 1 }{ 4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r }$
Portanto, o potencial elétrico, esfera, exterior ($\varphi_e$) resulta em:
Exemplos
No caso de uma superf cie gaussiana esf rica, o campo elétrico ($\vec{E}$) constante na dire o de o versor normal para seção ($\hat{n}$). Portanto, utilizando la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$) e la constante dielétrica ($\epsilon$), pode-se calcular integrando sobre la superfície na qual o campo elétrico é constante ($dS$):
Dado que a rea da superf cie de la superfície de uma esfera ($S$) igual a o pi ($\pi$) e o raio do disco ($r$), temos:
o que mostrado no gr fico
Fora da esfera, o campo elétrico, esfera, exterior ($E_e$) com o pi ($\pi$), la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$) e la distância entre cargas ($r$) igual a:
Enquanto no caso de uma esfera isolante, o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$) com o raio da esfera ($R$) :
Se a esfera for condutora, as cargas se distribuir o sobre a superf cie e o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$) ser zero.
Como a diferen a de potencial o potencial elétrico, esfera, exterior ($\varphi_e$) com o campo elétrico, esfera, exterior ($E_e$), o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$), o raio da esfera ($R$) e o rádio ($r$), obtemos:
Dado que o campo elétrico, esfera, exterior ($E_e$) com o pi ($\pi$), la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$) e la distância entre cargas ($r$) igual a:
e que o campo elétrico, esfera, interior ($E_i$) com ERROR:9957 igual a:
em coordenadas esf ricas, temos:
$\varphi_e = -\displaystyle\int_0^R du \displaystyle\frac{ Q u }{4 \pi \epsilon_0 \epsilon R ^3 } -\displaystyle\int_R^r du \displaystyle\frac{ Q }{4 \pi \epsilon_0 \epsilon u ^2 }= -\displaystyle\frac{ 1 }{ 4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r }$
Portanto, o potencial elétrico, esfera, exterior ($\varphi_e$) resulta em:
Como ilustrado no seguinte gr fico:
o campo em dois pontos deve possuir a mesma energia. Portanto, as vari veis la charge ($Q$), la massa molar ($m$), la velocidade 1 ($v_1$), la velocidade 2 ($v_2$) e o potencial elétrico 1 ($\varphi_1$) conforme a equa o:
e o potencial elétrico 2 ($\varphi_2$), conforme a equa o:
devem satisfazer a seguinte rela o:
O campo elétrico, esfera, interior ($E_i$) com o pi ($\pi$), la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$), o raio da esfera ($R$) e la distância entre cargas ($r$) igual a:
O campo elétrico, esfera, exterior ($E_e$) com o pi ($\pi$), la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$) e la distância entre cargas ($r$) igual a:
O potencial elétrico, esfera isolante, interior ($\varphi_i$) com o pi ($\pi$), la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$), la distância entre cargas ($r$) e o raio da esfera ($R$) igual a:
O potencial elétrico, esfera, exterior ($\varphi_e$) com o pi ($\pi$), la charge ($Q$), la constante de campo elétrico ($\epsilon_0$), la constante dielétrica ($\epsilon$) e la distância entre cargas ($r$) igual a:
Os potenciais el tricos, que representam a energia potencial por unidade de carga, influenciam como a velocidade de uma part cula varia. Consequentemente, devido conserva o de energia entre dois pontos, segue-se que na presen a das vari veis la carga ($q$), la massa molar ($m$), la velocidade 1 ($v_1$), la velocidade 2 ($v_2$), o potencial elétrico 1 ($\varphi_1$) e o potencial elétrico 2 ($\varphi_2$), a seguinte rela o deve ser satisfeita:
ID:(2078, 0)
