Enunciado

Calcule a densidade de energia do campo elétrico associado a uma placa infinita possuindo densidade uniforme de carga σ = 10,0   μ C / m 2 .

Passo 1

O campo produzido por uma placa infinita uniformemente carregado é dado por

E = σ 2 ϵ 0

A densidade de energia associada ao campo é dada por

u E = ϵ 0 E 2 2

Daí,

u E = ϵ 0 2 ⋅ σ 2 4 ϵ 0 2 = σ 2 8 ϵ 0

Passo 2

Usando ϵ 0 = 8,85 ⋅ 10 - 12   C 2 / N m 2 :

u E = 10,0 ⋅ 10 - 6 2 8 ⋅ 8,85 ⋅ 10 - 12

Logo,

u E = 1,4   J / m 3

Resposta

u E = 1,4   J / m 3

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