Um capacitor de placas paralelas com área de está preenchido com um material cuja constante dielétrica vale 7,0 . O campo elétrico no material dielétrico varia à taxa . (B) Qual é a corrente circuito que alimenta o capacitor?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um capacitor de placas paralelas com uma área de e preenchido com um material dielétrico que tem uma constante dielétrica de 7,0. Além disso, o campo elétrico no material está mudando com uma taxa de . Precisamos descobrir qual é a corrente que está alimentando esse capacitor. Para resolver isso, vamos usar conceitos de capacitância e corrente de deslocamento.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a corrente que alimenta um capacitor pode ser relacionada à taxa de variação do campo elétrico no dielétrico. Nesse caso, estamos lidando com a corrente de deslocamento, que é dada pela fórmula:
Aqui:
  • é a permissividade do vácuo ( ),
  • é a constante dielétrica do material,
  • é a área das placas do capacitor,
  • é a taxa de variação do campo elétrico.

Passo 3

Vamos converter a área de centímetros quadrados para metros quadrados para manter as unidades consistentes no SI:

Passo 4

Agora, substituímos todos os valores conhecidos na fórmula da corrente de deslocamento:

Passo 5

Vamos calcular passo a passo:
  1. Multiplicando pela constante dielétrica:
  1. Multiplicando pelo valor da área:
  1. Finalmente, multiplicando pela taxa de variação do campo elétrico:

Resposta

A corrente no circuito que alimenta o capacitor é de aproximadamente (ou ).

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