17 Duas grandes placas retangulares de alumínio de área 150 cm^2 estão de frente uma para a outra com uma separação de 3 mm entre elas. As placas são carregadas com quantidades iguais de cargas opostas, pm 20 mu C. As cargas nas placas estão de frente uma para a outra. Encontre o fluxo através de um círculo de raio 3 cm entre as placas quando a direção normal ao círculo faz um ângulo de 5^circ com uma linha perpendicular às placas.

Passo 1

Resumo do enunciado: duas placas paralelas, cada uma com área , distância de 3 mm entre elas, carregadas com . Queremos o fluxo do campo elétrico através de um círculo de raio 3 cm colocado entre as placas, sabendo que a normal ao círculo faz com a direção perpendicular às placas.
Conteúdo e o que vamos usar:
  • Teoria da superfície carregada e campo uniforme entre placas ( ).
  • Definição de fluxo elétrico .
  • Conversão de unidades (cm²→m², μC→C).

Passo 2

Calcular o campo elétrico Arm placa = 150 cm^2 = 150times10^-4,m^2 = 1,5times10^-2,m^2 entre as placas:
  1. Área da placa em metros quadrados:
sigma = 20times10^-61,5times10^-2 = 1,333ldotstimes10^-3,Cm^2
  1. Densidade de carga E = sigmavarepsilon0 = 1,333times10^-38,85times10^-12 approx 1,50times10^8 N/C , com :
  1. Campo entre placas (supondo que o campo fora delas seja desprezível):

Passo 3

Calcular a área do círculo de raio Arm círculo = pi,r^2 = pi,(0,03)^2 = pitimes9times10^-4 approx 2,827times10^-3 m^2 :
í

Passo 4

Calcular o fluxo pelo círculo, lembrando que o ângulo entre Phi = E , Arm círculo ,costheta = l(1,50times10^8r)timesl(2,827times10^-3r)timescos5^circ (perpendicular às placas) e a normal ao círculo é Phi approx 1,50times10^8 times2,827times10^-3times0,9962 approx 4,24times10^5 N·m^2!/ C :
í
Consultar :

Resposta

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