Questão 1: Considere que um plano infinito está carregado com uma densidade de carga superficial sigma=-44,27 mu C / m^2. Qual é a distância entre as superfícies equipotenciais cuja diferença de potencial é de 1000 V ?

Passo 1

O enunciado dá um plano infinito com densidade de carga superficial sigma=-44,27,muC/m^2 e pede a separação d entre duas superfícies equipotenciais cuja diferença de potencial é De<a V=1000,V. Para resolver precisamos usar que o campo elétrico de um plano infinito carregado é uniforme e que a variação de potencial ao longo de uma distância d em um campo constante E satisfaz
De<a V = E,d

Passo 2

Em módulo, o campo gerado por um plano infinito de densidade superficial sigma é
E = |sigma|2varepsilon0,
onde varepsilon0=8,85times10^-12,F/m.

Passo 3

Como De<a V = E,d, isolamos d:
d = De<a VE = De<a V|sigma|/(2varepsilon0) = 2varepsilon0,De<a V|sigma|

Passo 4

Substituindo numérico ( |sigma|=44,27times10^-6,C/m^2, De<a V=1000,V):
d = 2 times 8,85times10^-12,F/m;times 1000,V44,27times10^-6,C/m^2 approx 3,99times10^-4,m

Resposta

A distância entre as equipotenciais é aproximadamente 3,99times10^-4,m (cerca de 0,4,mm).

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