(e) Haverá campo magnético no interior do dielétrico enquanto o capacitor é descarregado? Discuta.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pergunta se vai ter campo magnético dentro do dielétrico enquanto o capacitor está descarregando. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletromagnetismo, especificamente sobre capacitores, dielétricos e campos magnéticos gerados por correntes elétricas. Precisamos entender como a corrente de descarga do capacitor cria um campo magnético no entorno, incluindo o dielétrico.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando um capacitor está descarregando, há uma corrente elétrica fluindo no circuito. Essa corrente pode gerar campos magnéticos ao seu redor, de acordo com a lei de Ampère.

Passo 3

A lei de Ampère, com a adição da correção de Maxwell, é dada por:
nabla times B = mu0 J + mu0 varepsilon0 partial Epartial t
Aqui, B é o campo magnético, mu0 é a permeabilidade do vácuo, J é a densidade de corrente, varepsilon0 é a permissividade do vácuo, e partial Epartial t é a taxa de variação do campo elétrico no tempo.

Passo 4

No caso do capacitor com dielétrico sendo descarregado, temos duas contribuições para o campo magnético: uma da corrente de deslocamento ( Jd = varepsilon0 partial Epartial t) e outra das correntes reais no circuito ( J). O dielétrico pode influenciar essas correntes dependendo de suas propriedades, como a condutividade.

Passo 5

Se o dielétrico for um material isolante perfeito, a corrente real J dentro dele é zero. Porém, a corrente de deslocamento ainda existe devido à variação do campo elétrico durante a descarga. Portanto, mesmo sem corrente real, a variação do campo elétrico gera um campo magnético dentro do dielétrico.

Passo 6

Para determinar se há um campo magnético no dielétrico, consideramos a contribuição da corrente de deslocamento. Como partial Epartial t neq 0 durante a descarga, a corrente de deslocamento não é nula, o que gera um campo magnético segundo a lei de Ampère-Maxwell.

Resposta

Sim, haverá um campo magnético no interior do dielétrico enquanto o capacitor está descarregado, devido à corrente de deslocamento associada à variação do campo elétrico durante a descarga.

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