Serway - P2.30:Uma parede não condutora tem carga com densidade uniforme de
.
(a) Qual é o campo elétrico a
em frente à parede, se
for uma distância pequena comparada com as dimensões da parede? (b) Seu resultado mudará se a distância à parede variar? Explique.
(a) Qual é o campo elétrico a
Passo 1
O enunciado dá uma parede não condutora com densidade de carga superficial uniforme
e pede:
– (a) o campo elétrico a da parede, supondo que essa distância seja pequena frente às dimensões da parede;
– (b) se o valor de muda ao variar a distância.
Conteúdo: campo de uma placa infinita carregada e uso da Lei de Gauss.
– (a) o campo elétrico a
– (b) se o valor de
Conteúdo: campo de uma placa infinita carregada e uso da Lei de Gauss.
Passo 2
Primeiro convertemos
para unidades SI.
Passo 3
Para uma placa carregada de forma uniforme e considerada “infinita”, a Lei de Gauss dá o campo constante
onde
.
Substituindo
Substituindo
Passo 4
Como
de uma placa infinita não depende da distância até ela, variar
não altera o resultado: o campo permanece o mesmo para qualquer distância.
Resposta
(a)
, dirigido perpendicularmente à placa (afastando-se se
).
(b) Não muda: o campo de uma placa infinita é uniforme e independente da distância.
(b) Não muda: o campo de uma placa infinita é uniforme e independente da distância.