Condensador esférico

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Metadata

  • CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
  • AREA: Física
  • DISCIPLINA: Eletromagnetismo e Óptica
  • ANO: 2
  • LINGUA: pt
  • AUTOR: Jorge Loureiro
  • MATERIA PRINCIPAL: Eletrostática na matéria
  • DESCRICAO: Determinação da diferença de potencial num condensador e a densidade de carga de polarização. Cálculo da força numa das armaduras.
  • DIFICULDADE: **
  • TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 15 min
  • TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 30 min
  • PALAVRAS CHAVE: campo elétrico, cargas pontuais, dielétrico, Lei de Gauss

Um condensador esférico, de raios \(R_1 = 2 \text{ cm}\), \(R_2 = 4 \text{ cm}\) e \(R_3 = 6 \text{ cm}\), tem o espaço entre armaduras preenchido por um dielétrico LHI de permitividade \( \epsilon = 2\epsilon_0 \) entre \(R_1\) e \(R' = 3 \text{ cm}\), e por um dielétrico de permitividade \(\epsilon_0 \), entre \(R'\) e \(R_2\). Sabendo que o condensador está carregado com a carga \(q_1 = 2 \text{ cm}\), determine:

  1. A diferença de potencial entre armaduras e as densidades de carga de polarização.
  2. A força que atua na armadura de raio \(R_2\) usando duas vias de cálculo.