Enunciado

A Figura 16.13 mostra uma agulha de tungstênio, cuja ponta tem um raio de curvatura de 0,01   μ m , próxima de uma placa condutora. Entre a placa e a agulha existe uma diferença de potencial de 10   V . (A) Esboce qualitativamente as linhas de força do campo elétrico. (B) Estime a intensidade do campo na superfície da ponta da agulha.

Passo 1

Eae galera! Belezinha? Vamos lá! Para desenharmos as linhas de campo, precisamos entender basicamente como as cargas vão reagir ao corpo e se a dinâmica pontuda do corpo vai alterar em alguma coisa, fechou? Então bora lá! Sabemos que á uma diferença de potencial entre a ponta da agulha e a placa. Então as cargas vão fluir para lá, mas agora: de onde elas saem? Simples. Da ponta da agulha. Os elétrons tendem-se a saltar de superfícies pontiagudas. Esse é o poder das pontas!

Passo 2

Para o item (B), calcularemos o campo da a partir da teoria padrão, logo:

V = 10   V

r = 0,01 ⋅ 10 - 6   m

V = 1 4 π ϵ o ⋅ q r

E = 1 4 π ϵ o ⋅ q r 2

Logo,

E = 10 9   V / m

Resposta

E = 10 9   V / m

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