Um capacitor de placas paralelas carregado (com campo elétrico uniforme ) é colocado em um campo magnético uniforme , como mostra a Figura 8.6.
(a) Encontre o momento eletromagnético no espaço entre as placas.
(b) Agora, um fio resistivo é conectado entre as duas placas, ao longo do eixo , de forma que o capacitor é lentamente descarregado. A corrente através do fio sofrerá uma força magnética; qual é o impulso total fornecido ao sistema durante a descarga?
(c) Em vez de desligar o campo elétrico (como em (b)), suponha que diminuamos lentamente o campo magnético. Isso irá induzir um campo elétrico de Faraday que, por sua vez, exerce uma força sobre as placas. Qual é o impulso total entre ao sistema?
Passo 1
Falaaa, meu querido/ minha querida!! Na resolução desta questão irei definindo as equações usadas conforme o passo a passo. Bora lá!!
Passo 2
O momento eletromagnético é dado pela equação abaixo:
O elemento de volume é o plano com área e espessura . Logo:
Passo 3
Um impulso, por física básica, sabemos que é a força resultante que atua sobre um objeto multiplicada pelo período em que é aplicada a força. Podendo ser escrita como:
A força aqui é a magnética no fio que mantém a corrente.
Nós sabemos que a corrente é a variação da carga no tempo.
Passo 4
Agora, desta vez a força que age sobre fio é dada por:
Onde é a espessura das placas e a área.