Uma placa infinita isolante possui uma densidade superficial de carga
uma das faces. Qual é a distância entre duas superfícies equipotenciais cujos potenciais diferem de 50 V ?
Passo 1
Vamos resumir o problema: temos uma placa infinita isolante com uma densidade superficial de carga
em uma das faces. Queremos descobrir a distância entre duas superfícies equipotenciais que têm uma diferença de potencial de
.
Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular o campo elétrico produzido por uma placa infinita e como relacionar esse campo com a diferença de potencial entre duas superfícies.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar o campo elétrico
gerado pela placa infinita. Para uma placa infinita com densidade superficial de carga
, o campo elétrico é uniforme e dado por:
Aqui,
é a permissividade do vácuo, cujo valor é aproximadamente
.
Passo 3
Agora, sabemos que a diferença de potencial elétrico
entre duas superfícies equipotenciais está relacionada ao campo elétrico
e à distância
entre elas pela fórmula:
Queremos encontrar a distância
, ent��o rearranjamos a fórmula para:
Passo 4
Substituindo a expressão de
que encontramos no Passo 2 na equação acima:
Agora, vamos inserir os valores fornecidos:
Resposta
A distância entre as duas superfícies equipotenciais é de aproximadamente
.
Exercícios relacionados
204 questão ( 20 pontos) Você mede um campo elétrico de
a uma distância de
a partir de uma carga puntiforme. Nāo há nenhuma outra fonte de campo elétrico na região. (a) Qual é o fluxó elétrico zatravés da superficie de uma esfera que possui essa carga em seu centro e um raio do
? (b) Qual é o módulo da carga?
Mostre que duas transformações de Lorentz sucessivas, correspondentes a velocidades
e
na mesma direção e sentido, são equivalentes a uma única transformação de Lorentz com velocidade
. Este resultado é compatível com a fórmula de adição de velocidades obtida em aula? Isso é razoável?
No experimento de Young, o centro de uma franja clara corresponde a um ponto no qual a diferença de fase entre os raios que passam pelas duas fendas é um múltiplo de:
(a) ;
(b) ©
;
(e)
(a)
(b)
(e)
Uma tarântula de altura h está diante de um espelho esférico cuja distância focal tem valor absoluto
. A imagem da tarântula produzida pelo espelho tem a mesma orientação que a tarântula e altura h