Um grande capacitor de placas paralelas com carga superficial de densidade uniforme na placa superior e na inferior está se movendo com velocidade constante , como mostra a Figura 5.43.
a) Encontre o campo magnético entre as placas e, também, acima e abaixo delas.
b) Encontre a força magnética por unidade de área na placa superior, incluindo sua direção e sentido.
c) Com que velocidade a força magnética equilibraria a força elétrica?
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
A placa superior (carregada positivamente) produz um campo magnético de magnitude
Com isso, é igual a
Logo,
Este campo está (pela regra da mão direita) fora da página para pontos acima dele e dentro da página para pontos abaixo dela. A placa inferior produz campo magnético da mesma magnitude, mas o campo está na página para pontos acima dele e fora da página para pontos abaixo dela. Por isso:
Passo 2
B - A força por unidade de área na placa superior é:
Com isso, nós obtemos que
E a força pela regra da mão direita é para cima.
Passo 3
C - Conhecemos a força de repulsão magnética da parte anterior do problema. A atração elétrica por unidade de área é:
Com isso, nós temos que
Portanto,
Então, nós temos que
Então,