Considere duas placas planas e paralelas carregadas com carga de mesmo módulo Q , mas de sinais opostos. As dimensões laterais de cada placa são muito maiores do que a separação entre elas, mm , e o módulo da densidade superficial de carga é de . A diferença de potencial entre as mesmas será dada por:
a. 1000 V
b. 10 Vc. 100 kVd. 100 Ve. 1 mV

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala sobre duas placas grandes e paralelas com cargas de mesmo módulo, mas de sinais opostos. A gente quer descobrir qual é a diferença de potencial entre essas placas. Isso envolve conceitos de eletrostática, mais especificamente sobre campo elétrico entre placas paralelas e como ele se relaciona com a diferença de potencial. Para resolver isso, vamos precisar saber a densidade superficial de carga, a distância entre as placas e usar algumas fórmulas básicas da física.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a densidade superficial de carga, que é a carga por unidade de área. Está dado que a densidade superficial de carga (σ) é de . Vamos converter isso para unidades do Sistema Internacional:

Passo 3

Agora, precisamos calcular o campo elétrico (E) criado pelas placas. Para placas grandes e paralelas, o campo elétrico entre elas é dado por:
onde é a permissividade do vácuo, que vale aproximadamente .

Passo 4

Substituindo os valores na f��rmula do campo elétrico:

Passo 5

Agora, para encontrar a diferença de potencial (V) entre as placas, usamos a relação entre campo elétrico e potencial:
onde é a distância entre as placas. Está dado que .

Passo 6

Substituindo os valores na fórmula da diferença de potencial:

Resposta

A diferença de potencial entre as placas é de aproximadamente 100 V. (Opção d. 100 V)

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a. 18 N
b.
© d. e.
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