Uma placa condutora infinita possui uma densidade superficial de cargas
(a) Qual é o trabalho realizado pelo campo elétrico produzido pela placa se uma partícula de carga é deslocada da superfície da placa para um ponto situado a uma distância da superfície da placa?
(b) Se o potencial elétrico é definido como sendo zero na superfície da placa, qual é o valor de no ponto ?
Passo 1
O campo elétrico gerado por uma placa condutora infinita é uniforme, constante e possui módulo igual a:
Assim, a força elétrica que atua sobre a carga é constante e vale:
Passo 2
Quando a carga positiva parte da placa e se afasta dela, no sentido de repulsão, ela está se deslocando no mesmo sentido da força. Por isso o trabalho é positivo. Como a força atua na mesma direção do deslocamento, o trabalho seria o produto entre a força e a distância:
Passo 3
O trabalho da força elétrica se relaciona com a variação de potencial por
Definindo
Resposta
(a)
(b)