Question

Numa experiência feita para investigar relações
entre grandezas eletrostáticas, duas placas condutoras
paralelas
A
e
B,
separadas por uma distância
d 5 cm, 
foram submetidas a uma diferença de potencial
U 100 V, 
sendo que a placa que tem o potencial elétrico mais alto é a
B.
Por hipótese, como as dimensões das placas são muito
maiores que a distância que as separa, o campo elétrico que se
estabeleceu entre elas pode ser considerado, para todos os
efeitos, como sendo uniforme.
a) Determine o módulo do campo elétrico existente na região
entre as placas.
b) Uma partícula com carga
q 3,2 C  μ
sai da placa
B
e
chega à placa
A.
Qual o trabalho realizado pela força
elétrica sobre essa partícula durante esse movimento?

Answer 1

Olá,

A) Quando falamos de placas paralelas, ou seja, campo elétrico constante, existe uma relação entre campo elétrico, distancia é tensão dada por: V=E.d.

Logo

E=V/d

E=100/0,05

E=2000 V/m

B) Pela definição de trabalho temos: w=F.d

Logo, trazendo para os conceitos elétricos teremos:

$F=k.Q.q/d^{2}\\ \\ w=k.Q.q/d^{2}*d=\frac{k.Q.q}{d}$

Sabemos que a tensão pode ser dada por: $\frac{k.Q}{d}$

Logo podemos reescrever o trabalho como:

$w=q.v$

Porém esse v está relacionado a um potencial pontual, logo para que haja trabalho, tem que existir um deslocamento, portanto o trabalho será igual ao produto do potencial em um ponto inicial até o potencial em um ponto final, desta forma:

$w=q(Vf-Vf)$

Como já foi dado esse diferencial de potencial, basta substituir, vejamos:

w=q.vΔ

$w=3,2.10^{-6}*100=3,2.10^{-4}J$