Calcule:
a) a força exercida sobre o bloco dielétrico da Figura 18.21, sabendo-se que suas grandes faces e as placas do capacitor são quadrados de lado ;
b) Calcule o valor numérico de para , , , e .
Passo 1
No exercício anterior nós achamos a expressão para a capacitância do sistema em função de :
Como , temos que
Como a carga entre os capacitores é constante, vamos usar a seguinte expressão para a energia potencial do sistema
A força será dada por
Ou ainda,
Passo 2
Derivando a expressão da capacitância:
Assim,
Substituindo a expressão da capacitância:
Portanto,
Ou ainda,
Passo 3
Substituindo os valores:
Portanto,