Uma placa quadrada de cobre com lados de 50,0
sem carga líquida é colocada em uma região de campo elétrico uniforme de
orientado perpendicularmente à placa. Descreva qualitativamente o que ocorre com o sistema quando a placa é colocada na região com o campo elétrico.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma placa quadrada de cobre, sem carga líquida, com lados de 50,0 cm. Essa placa é colocada numa região onde há um campo elétrico uniforme de
perpendicular à placa. O conteúdo envolvido aqui é o campo elétrico e como ele interage com condutores. Para resolver, vamos precisar saber como os campos elétricos afetam objetos condutores e como as cargas se distribuem nesses materiais.
Passo 2
Primeiro, como a placa é de cobre, que é um bom condutor, as cargas livres (elétrons) dentro dela podem se mover facilmente. Inicialmente, a placa não tem carga líquida, ou seja, a quantidade de cargas positivas e negativas é igual.
Passo 3
Quando a placa é colocada no campo elétrico externo (
), esse campo exercerá forças sobre as cargas livres na placa. O campo elétrico tende a empurrar as cargas negativas na direção oposta ao campo e as cargas positivas na direção do campo.
Passo 4
Devido a essa força, os elétrons (cargas negativas) vão se mover para um dos lados da placa, criando um acúmulo de cargas negativas em um lado. Simultaneamente, o outro lado da placa ficará com falta de elétrons, ou seja, com um excesso de cargas positivas.
Passo 5
Esse deslocamento de cargas cria um campo elétrico induzido dentro da placa que se opõe ao campo externo. Como resultado, um novo equilíbrio é alcançado quando o campo elétrico interno cancela o campo externo dentro do condutor, impedindo que haja fluxo líquido de cargas adicionais.
Resposta
Quando a placa de cobre é colocada na região com o campo elétrico uniforme de
perpendicular a ela, as cargas livres na placa se redistribuem. Cargas negativas acumulam-se em um lado da placa e cargas positivas no lado oposto, criando um campo elétrico interno que cancela o externo dentro do condutor. Assim, a placa se polariza, sem adquirir carga líquida total.