Duas placas condutoras circulares de raio
e separação
têm uma densidade de carga uniformemente distribuída de intensidade
, com uma placa carregada positivamente e outra placa carregada negativamente. O espaço entre as placas é preenchido com um disco de vidro pirex, cuja constante dielétrica é 4,7 .
(a) Determine o campo elétrico no vidro. R.:
(a) Determine o campo elétrico no vidro. R.:
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo e identificar o conteúdo que vamos usar. Temos duas placas condutoras circulares com raio de 4,2 cm e separação de 0,65 cm. A densidade de carga é de
, com uma placa positiva e outra negativa. Entre elas, há um disco de vidro Pirex com constante dielétrica
. Precisamos determinar o campo elétrico no vidro. Para isso, vamos usar conceitos de campo elétrico em dielétricos e a relação entre densidade de carga, constante dielétrica e campo elétrico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o campo elétrico
em um dielétrico é relacionado à densidade de carga superficial
e à constante dielétrica
pela fórmula:
onde
é a permissividade do vácuo, que vale aproximadamente
.
Passo 3
Vamos substituir os valores conhecidos na fórmula. Temos:
Substituindo esses valores na equação:
Passo 4
Agora, vamos calcular o denominador primeiro:
Então:
Passo 5
Dividindo os valores: