Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 30.1 - Ex. 18
Nos capacitores referidos neste problema há apenas espaço vazio entre as placas. (a) Mostre que um capacitor de placas paralelas tem uma corrente de deslocamento na região entre suas placas que é dada por , onde C é a capacitância e V é a diferença de potencial entre as placas. (b) Um capacitor de placas paralelas de está conectado a um gerador AC ideal e a diferença de potencial entre as placas é dada por , onde e . Determine a corrente de deslocamento na região entre as placas como função do tempo.
Passo 1
EAE GALERINHAAA, que saudades de vocês, como estão? Tudo de boa? Espero que sim, vamos analisar essa questão hehe. Bem, podemos usar as definições de corrente de deslocamento e fluxo elétrico, junto com a expressão para a capacitância de um capacitor de placas paralelas com um espaço vazio para mostrar que , depois, basta substituir as variáveis pelos valores numéricos para solucionar a (b).
Passo 2
Para a alternativa (a), primeiro, usaremos a definição para expressar o deslocamento da corrente:
Substituindo o fluxo elétrico, obtemos:
Como :
A capacitância desses capacitores específicos é dada por :
(1)
Passo 3
Para a alternativa (b), basta substituir os valores da equação (1) por aqueles dados na questão:
PRONTINHO, questão finalizada com sucesso!
Resposta
(b)