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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 9ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 9º - Capítulo 24.5 - Ex. 4

Duas placas paralelas condutoras de grande extensão estão separadas por uma distância de 12 cm e possuem densidades superficiais de cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos nas faces internas. Uma força eletrostática de 3,9.10 - 15   N age sobre um elétron colocado na região entre as duas placas. (Despreze o efeito de borda.)

(a) Determine o campo elétrico na posição do elétron.

(b) Determine a diferença de potencial entre as placas.

Passo 1

Letra (a)

Essa é pa pum, galera. Só usar uma equaçãozinha!

Sabemos que o campo elétrico pode ser calculado por:

E = F q

Só um detalhe que eu quero que todos vocês saibam: duas placas paralelas infinitas (ou muito extensas, que a gente considera como se fossem infinitas) geram um campo elétrico constante na região entre elas. Ok? Ok.

Como temos um elétron, vamos substituir q = e , pois a carga é o elétron:

E = F e

Onde F é a força eletrostática. Substituindo os valores:

E = 3,9.10 - 15   N 1,60.10 - 19   C = 2,4.10 4   N / C

Passo 2

Letra (b)

Aqui a gente tem que invocar a famosa:

E d = V

Onde E é o campo elétrico, d é a distância entre as placas e V é a diferença de potencial.

Galera, só lembrando, essa fórmula só vale quando o campo elétrico é uniforma, belezinha?

Passando 12 c m = 0,12 m e substituindo os valores:

V = ( 2,4.10 4   N / C ) 0,12   m

∴

V = 2900   V = 2,9   k V

Show! Vamos pra próxima o/

Resposta

Letra (a): E = 2,4.10 4   N / C

Letra (b): V = 2,9   k V

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