Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 22.Exercício - Ex. 28
Uma folha isolante quadrada, com lado igual a , é mantida em uma posição horizontal. A folha possui uma carga de distribuída uniformemente sobre sua superfície. Calcule o campo elétrico em um ponto a uma distância de acima do centro da folha. Estime o campo elétrico em um ponto situado a acima do centro da folha. Suas respostas dos itens e seriam diferentes se a folha fosse feita de um material condutor? Por quê?
Passo 1
Para cada caso, devemos analisar qual é a situação e como a folha será representada.
Para um ponto muito próximo, a folha terá um tamanho muito maior se vista a partir deste ponto. Assim, ela poderá ser considerada uma folha infinita e, pela lei de Coulomb, o seu campo elétrico será dado por:
Onde . Logo:
Passo 2
Já para o segundo caso, a folha estará sendo vista de muito longe e, comparada à distância até o ponto, terá um tamanho pequeno podendo ser considerada um ponto.
Assim, o campo elétrico agora será dado pela lei de Coulomb para uma carga pontual:
Passo 3
Caso a folha fosse condutora, não iria afetar os resultados anteriores. Isso se deve ao fato de que a carga ficaria distribuída uniformemente por toda a superfície da folha.
Além disso, para um ponto muito próximo, ela ainda seria considerada “infinita”, e para um ponto muito distante, ela ainda seria considerada uma carga puntiforme.
Resposta
Não