Enunciado

Passo 1

A densidade de energia é dada por:

u = (1)/(2) ϵ _o E ^2

Precisamos agora determinar o campo magnético.

Passo 2

O campo magnético na região entre as cascas é:

E = ((r _a r _b)/(r _b - r _a)) (V _a b)/(r ^2)

E = (((0,125) (0,148))/(0,148 - 0,125)) (120)/(r ^2)

E = (120)/(r ^2)

Passo 3

A densidade de energia então será:

u = (1)/(2) ϵ _o ((120)/(r ^2)) ^2

Precisamos então substituir as distâncias para determinar as densidades de energia.

Passo 4

letra a)

Para r = 12,6 c m :

u = (1)/(2) ϵ _o ((120)/(0,126 ^2)) ^2

u = 1,64 * 10 ^(- 4) J // m ^3

Passo 5

letra b)

Para r = 14,7 c m :

u = (1)/(2) ϵ _o ((120)/(0,147 ^2)) ^2

u = 8,85 * 10 ^(- 5) J // m ^3

Passo 6

letra c)

Não, os resultados das partes (a) e (b) mostram que a densidade de energia não é uniforme na região entre as placas. E diminui à medida que r aumenta, então u também diminui.

Resposta

letra a) u = 1,64 * 10 ^(- 4) J // m ^3

letra b) u = 8,85 * 10 ^(- 5) J // m ^3

letra c)Não.

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