Uma esfera metálica com raio ra = 1,20 cm está apoiada sobre uma base isolante no centro d...

Uma esfera metálica com raio ra = 1,20 cm está apoiada sobre uma base isolante no centro de uma casca esférica metálica com raio externo rb = 9,60 cm. Uma carga +q é colocada na esfera interna e uma carga −q, na esfera externa. O módulo de q é escolhido para produzir uma diferença de potencial entre as esferas igual a 500 V, mantendo a esfera interna com um potencial mais elevado. (a) Use o resultado do Exercício 23.41 (b) para calcular o valor de q. (b) Com base no resultado do Exercício 23.41(a), faça um desenho indicando as superfícies equipotenciais que correspondem a 500, 400, 300, 200, 100 e 0 V. (c) Em seu desenho, mostre as linhas de campo elétrico. As linhas de campo elétrico e as superfícies equipotenciais são mutuamente perpendiculares? As superfícies equipotenciais ficam mais próximas entre si quando o módulo de  é mais elevado?

Exercício 23.41 (b):

(b) Mostre que o potencial da esfera interna em relação à esfera externa é dado por