Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 29.Exercício - Ex. 37
37- Corrente de deslocamento em um dielétrico. Suponha que as placas paralelas na Figura possuam área de e estejam separadas por uma lâmina de dielétrico com de espessura, que preenche completamente o volume entre as placas. O dielétrico possui constante dielétrica de . (Os efeitos das bordas podem ser desprezados.) Em determinado instante a diferença de potencial entre as placas é igual a e a corrente de condução é igual a . Nesse instante, quais são
a carga em cada placa
a taxa de variação da carga sobre as placas
a corrente de deslocamento no dielétrico?
Passo 1
A tal Figura essa aqui ó:
E nessa questão precisamos saber certas coisas sobre capacitores, tais como:
Então com os dados que a questão nos fornece vamos calcular a capacitância desse capacitor:
Então a carga em cada placa será de:
Passo 2
A variação de carga no tempo te lembra algo?
Algo como , pois então a variação das cargas no tempo é a corrente e essa corrente é a corrente de condução do capacitor, logo:
Passo 3
A corrente de deslocamento será dada por:
Onde , então:
E que na essência tem o mesmo valor que a corrente de condução e que será de: