Física III ⇒ (FUVEST 1998) Campo elétrico Tópico resolvido

[lincoln1000]

Um capacitor é formado por duas placas paralelas, separadas [tex3]10mm[/tex3] entre si. Considere as placas do capacitor perpendiculares ao plano do papel. Na figura são mostradas as intersecções das placas [tex3]P_1[/tex3] e [tex3]P_2[/tex3] e de algumas superfícies equipotenciais com o plano do papel. Ao longo do eixo médio [tex3]AA’[/tex3], o campo elétrico é uniforme entre as placas e seu valor é [tex3]E=10^5V/m[/tex3]. As superfícies equipotenciais indicadas estão igualmente espaçadas de [tex3]1mm[/tex3] ao longo do eixo. Uma carga [tex3]q=10^{-14}C[/tex3] é levada do ponto O ao ponto P, indicados na figura. O trabalho realizado é:

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a) [tex3]0J[/tex3]
b) [tex3]5\cdot 10^{-12}J[/tex3]
c) [tex3]1\cdot 10^{-11}J[/tex3]
d) [tex3]4\cdot 10^{-12}J[/tex3]
e) [tex3]1\cdot 10^{-10}J[/tex3]

Resposta

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d) [tex3]4\cdot 10^{-12}J[/tex3]

[Brunoranery]

Olá Lincoln,

A distância entre as superfícies equipotênciais entre as placas é de 1 milímetro. Se você contar do ponto O até a placa superior do capacitor, verá 4 distâncias entre superfícies equipotenciais.

A última superfície equipotencial faz uma curva e vai até o ponto P, nos indicando, portanto, que o potencial na última linha de cima é o mesmo em P, pois é a mesma superfície equipotencial, e o campo elétrico acima dessa placa deixa de ser uniforme, como pode ver a diferente concentração de equipotenciais.

Nesse caso, temos:
[tex3]U = Ed[/tex3]
[tex3]U = 10⁵ x 4x10⁻^3[/tex3]
[tex3]U = 4x10² V[/tex3]

[tex3]\tau = qxU[/tex3]
[tex3]\tau = 10⁻¹⁴ x 4x10²[/tex3]
[tex3]\tau = 4x10⁻¹²J[/tex3]

[lincoln1000]

Eu tinha considerado a ultima linha com a placa [tex3]P_1[/tex3], dando [tex3]5\cdot 10^{-12}J[/tex3], agora entendi onde errei, muito obrigado.