Uma superfície plana e extensa tem densidade superficial de carga igual a
. Qual é a intensidade do vetor campo elétrico nos pontos próximos a superfície?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma superfície plana com uma densidade de carga superficial de
C/m². Nosso objetivo é encontrar a intensidade do campo elétrico próximo a essa superfície. Isso tudo faz parte da matéria de Eletrostática, e para resolver precisamos entender como a carga distribuída em uma superfície gera um campo elétrico ao seu redor.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que relaciona a densidade de carga superficial (
) com o campo elétrico (
) criado por uma superfície infinita e plana. A fórmula é:
Aqui:
-
é a densidade de carga superficial, que no nosso caso é C/m². -
é a permissividade do vácuo, cujo valor é aproximadamente C²/(N·m²).
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores na fórmula para calcular
:
Passo 4
Vamos fazer as contas passo a passo. Primeiro, multiplique o denominador:
Agora, divida
pelo resultado:
Resposta
A intensidade do vetor campo elétrico próximo à superfície é de
.