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
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)