A membrana que envolve uma célula viva consiste em uma parede interna e uma parede externa separadas por um pequeno espaço. Suponha que a membrana atue como um capacitor de placas paralelas no qual a densidade de carga efetiva nas paredes interna e externa tem uma magnitude de
. (a) Qual é a magnitude do campo elétrico dentro da membrana celular? (b) Encontre a magnitude da força elétrica que seria exercida sobre um íon de potássio
; carga
colocado dentro da membrana.
Passo 1
O enunciado descreve a membrana celular como um capacitor de placas paralelas, com densidade de carga efetiva em cada placa (interna e externa) de
. Precisamos usar a fórmula do campo elétrico num capacitor de placas paralelas e, em seguida, calcular a força sobre um íon de potássio de carga
.
Passo 2
Em um capacitor de placas paralelas com placas de densidades de carga
, o campo elétrico uniforme no interior vale
onde
. Substituindo
Passo 3
A força elétrica sobre um íon de potássio com carga
em um campo
é
Resposta
(a)
(b)
(b)