Responde Aí

Considere um capacitor ideal, constituído por duas placas circulares, paralelas, muito grandes, muito próximas e que apresentam distribuições uniformes de cargas. Este capacitor está em processo de carregamento e portanto as cargas acumuladas nas placas são função do tempo: temos Q ( t ) numa das placas e - Q ( t ) na outra. Qual é a opção que melhor descreve o que ocorre entre as placas desse capacitor?

(a) Cria-se um campo elétrico e um campo magnético, ambos não estacionários.

(b) Cria-se um campo elétrico uniforme e não estacionário, e um campo magnético nulo.

(c) Cria-se um campo elétrico uniforme e estacionário, e um campo magnético nulo.

(d) cria-se um campo elétrico e um campo magnético, ambos uniformes e estacionários.

(e) Cria-se um campo magnético uniforme e estacionário, e um campo elétrico nulo.

Passo 1

A carga no capacitor varia com o tempo de acordo com a equação:

Q t = C E 1 - e - t R C

A diferença de potencial entre as placas do capacitor é dada por:

V t = Q t C = C E C 1 - e - t R C

V t = E 1 - e - t R C

Importante: A função exponencial tem a característica de, quando derivada ou integrada, continuar sendo uma função exponencial.

O campo elétrico está relacionado ao potencial elétrico através da equação:

V b - V a = - ∫ C E → . d r →

Assim, como o potencial elétrico é uma função exponencial, o campo elétrico também será uma função exponencial.

Passo 2

O campo magnético entre as placas do capacitor é dado pela Lei de Ampère:

∮ C B → ∙ d l → = μ 0 I i n t + μ 0 ϵ 0 ∂ ϕ [ E ] ∂ t

Como não temos corrente entre as placas do capacitor:

∮ C B → ∙ d l → = μ 0 ϵ 0 ∂ ϕ [ E ] ∂ t

Assim, como o campo elétrico é uma função exponencial, o campo magnético também será uma função exponencial.

Este comportamento dá aos campos elétrico e magnético a característica de serem não estacionários. Portanto, a resposta é a letra A.

Resposta

(a)

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