Question

A figura abaixo mostra esquematicamente um capacitor de placas paralelas e as linhas de campo desse capacitor. Qual é a placa positiva? Qual o trabalho para mover um elétron por toda a extensão desse capacitor? Qual a diferença de potencial entre as duas placas? A carga do elétron vale 1,6 · 10-19C.

Answer 1

Na figura podemos observar esquemáticamente um capacitor de placas paralelas e as linhas de campo desse capacitor que indicam o sentido em que se movimentam os elétrons, de maior a menor potencial elétrico, assim a placa positiva é a placa A, já que tem maior potencial que a placa B negativa, que é para onde se movimentam os elétrons.

Agora o trabalho que deve realizar a carga A para se movimentar até  B, pode ser calculado com o valor da força e do deslocamento:

$\boxed{F = E\;*\;q}$

Onde:

• E, campo = 3,0 . 10 ⁴ N/C
• q, carga = 1,6 · 10⁻¹⁹C

$F =( 3*10^{4}N/C)\;*\;(1,6*10^{-19}C)\\\\\boxed{F = 4,8*10^{-15}\;N}$

Agora multiplicamos a força pelo deslocamento (distância entre placas) d: 10cm = 0,1m:

$T_{AB} = F\;*\; d\\\\T_{AB} = 4,8*10^{-15}N\;*\;0,1m\\\\\boxed{T_{AB} = 4,8*10^{-16}\;J}$

A diferença de potencial entre as duas placas é dado pelo produto do campo elétrico entre as capas pela distância entre elas:

$V_{AB} = E\;*\;d\\\\V_{AB} = 3,0 * 10^{4}\;*\N/C\;*\;0,1m\\\\\boxed{V_{AB} = 3*10^{3}\; V/m}$

Também podemos calcular a diferença de potencial, dividendo o trabalho pela carga:

$\boxed{V_{AB} = \frac{T_{AB}}{q}}$