Question

Dos placas cargadas uniformemente y a 0.04 metros de distancia producen entre ellas un campo uniforme de 104 N/C. Encontrar:
a) La carga por unidad de superficie (σ = Q/A),
b) La diferencia de potencial entre las dos placas.

Answer 1

La densidad superficial de carga en las placas es de 88,5 nC por metro cuadrado y la diferencia de potencial entre ellas es de 400 V.

¿Cómo hallar la cantidad de carga por unidad de superficie?

Si tenemos dos placas cargadas uniformemente, el campo eléctrico entre ellas será uniforme, si las polaridades de ambas placas son opuestas, los campos eléctricos de cada una se refuerzan, y la magnitud del campo eléctrico entre ellas es:

$E=\frac{\sigma}{\epsilon_0}$

Entonces, la densidad superficial de carga de las dos placas es:

$\sigma=\epsilon_0.E=8,85\times 10^{-12}\frac{C^2}{Nm^2}.1\times 10^4\frac{N}{C}\\\\\sigma=8,85\times 10^{-8}\frac{C}{m^2}=88,5\frac{nC}{m^2}$

¿Cuál es la diferencia de potencial entre las dos placas?

Como el campo eléctrico entre las dos placas es uniforme, la diferencia de potencial es directamente proporcional a la distancia entre las placas:

$V=E.d=1\times 10^{4}\frac{V}{m}.0,04m=400V$

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