Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 23.8 - Ex. 35
Uma placa metálica quadrada de de lado e espessura insignificante possui uma carga total de . (a) Estime o módulo do campo elétrico perto do centro da placa (a do centro, por exemplo supondo que a carga está distribuída uniformemente pelas duas faces da placa. (b) Estime a de distância (uma distância grande, em comparação com as dimensões da placa) supondo que a placa é uma carga pontual.
Passo 1
Olá, meu nobre amigo. Yuri aqui e estarei te ajudando a resolver essa atividade.
Iremos aqui estimar o campo elétrico gerado por uma placa quadrada com distribuição uniforme de carga.
Primeiro, é preciso lembrar um resultado importante: o campo elétrico nas proximidades de um condutor é a média dos campos em seu interior e fora dele.
Sendo assim, a gente tem que:
Como e , então:
Passo 2
Nesse caso, a densidade superficial de carga da superfície quadrada é dada por:
Então, o módulo do campo é dado por:
Passo 3
Agora, o cálculo do campo elétrico a uma distância grande como do centro, por exemplo, é um pouco diferente. Isso acontece porque, quando muito nos afastamos da placa, o campo elétrico gerado passa a ser aproximadamente igual ao de uma carga pontual com uma carga igual à carga total da placa: