Question

Um capacitor preenchido com ar consiste em duas placas paralelas, cada uma com área de 3,30 cm ^2, separadas por uma distancia de 1,20 mm.Uma diferença de potencial de 20,0 V é aplicada as placas.Determine o campo elétrico entre as placas e a densidade de carga superficial.

Answer 1

Utilizando as equações de campo elétrico e da densidade de carga superficial para o capacitor de duas placas paralelas, tem-se que:

E= 1,67 x 10⁴ V/m e σ=1,5 x 10⁻⁷ C/m².

Sabe-se que para um capacitor de placas paralelas (neste caso, formado por duas placas), o campo elétrico é dado pela equação:

$E=\frac{V}{d}$

Onde:

E: campo elétrico (V/m)

V: tensão ou ddp entre as placas (V)

d: distância entre as placas (m)

Já a densidade de carga superficial, é dada pela seguinte equação:

$E=\frac{\sigma}{\epsilon}\\\\\therefore{}\\\\\sigma=E*\epsilon$

Onde:

σ: densidade de carga superficial (C/m²)

E: campo elétrico (V/m ou C/N)

ε: constante dielétrica do ar (C²/N.m²)

Calculando E e σ, respectivamente:

$E=\frac{V}{d}=\frac{20}{1,20 \times 10^{-3}}\\\\\pmb{E=1,67 \times 10^{4} \ V/m} \hspace{0.5cm} (\equiv N/C)$

$\sigma=E*\epsilon=1,67 \times 10^{4}*8,85 \times 10^{-12}\\\\\pmb{\sigma=1,5 \times 10^{-7} \ C/m^2 }$

Segue outro exemplo envolvendo capacitor de placas paralelas: https://brainly.com.br/tarefa/745099