A densidade superficial de cargas é uma quantidade de carga elétrica em uma superfície. Ela é medida em coulombs por metro quadrado (C/m²). A densidade superficial de cargas é uma medida importante em eletrostática, pois ela determina o campo elétrico criado por uma superfície carregada.
Definição
A densidade superficial de cargas é definida como a carga total por unidade de área da superfície. Ela é representada pela letra grega grega grega (sigma) e é calculada pela seguinte fórmula:
σ = Q / A Onde:
- σ é a densidade superficial de cargas (C/m²)
- Q é a carga total (C)
- A é a área da superfície (m²)
Exemplos
Considere uma placa de metal com carga total de 10 C e área de 1 m². A densidade superficial de cargas da placa é:
σ = Q / A σ = 10 C / 1 m² σ = 10 C/m² Neste caso, a densidade superficial de cargas é de 10 C/m². Isso significa que cada metro quadrado da superfície da placa contém 10 C de carga.
Aplicações
A densidade superficial de cargas é usada em uma variedade de aplicações, incluindo:
Cálculo do campo elétrico criado por uma superfície carregada
Determinação da força entre duas superfícies carregadas
Design de dispositivos eletrônicos
Estudo de fenômenos eletrostáticos
Densidade superficial de cargas
Carga elétrica
Campo elétrico
Força eletrostática
Dispositivos eletrônicos
Eletrostática
Conclusão
A densidade superficial de cargas é uma quantidade importante em eletrostática. Ela é usada para calcular o campo elétrico criado por uma superfície carregada, determinar a força entre duas superfícies carregadas e estudar fenômenos eletrostáticos.
Corpo
Cálculo do campo elétrico
A densidade superficial de cargas pode ser usada para calcular o campo elétrico criado por uma superfície carregada. O campo elétrico é uma força que atua sobre as cargas elétricas.
A lei de Gauss é uma equação que relaciona o campo elétrico a uma distribuição de carga. De acordo com a lei de Gauss, o fluxo do campo elétrico através de uma superfície fechada é igual à carga total dentro da superfície dividida pela permissividade do vácuo.
A permissividade do vácuo é uma constante física que determina a força do campo elétrico criado por uma carga.
Para calcular o campo elétrico criado por uma superfície carregada, podemos usar a seguinte fórmula:
E = ∫ σ / ε₀ dA Onde:
- E é o campo elétrico (N/C)
- σ é a densidade superficial de cargas (C/m²)
- ε₀ é a permissividade do vácuo (8,854 × 10⁻¹² C²/N m²)
- dA é um elemento de área (m²)
Exemplo
Considere novamente a placa de metal com carga total de 10 C e área de 1 m². Vamos calcular o campo elétrico criado pela placa a uma distância de 1 m da superfície da placa.
A permissividade do vácuo é 8,854 × 10⁻¹² C²/N m².
O elemento de área é dA = 1 m².
A densidade superficial de cargas é σ = Q / A = 10 C/m².
Substituindo esses valores na fórmula, obtemos:
E = ∫ σ / ε₀ dA E = ∫ 10 C/m² / 8,854 × 10⁻¹² C²/N m² * 1 m² dA E = ∫ 11,284 × 10¹¹ N/C dA E = 11,284 × 10¹¹ N/C * 1 m² E = 11,284 × 10¹¹ N/C Portanto, o campo elétrico criado pela placa é de 11,284 × 10¹¹ N/C.
Força entre duas superfícies carregadas
A densidade superficial de cargas também pode ser usada para calcular a força entre duas superfícies carregadas
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O Que é Densidade Superficial De Cargas. WebDENSIDADE SUPERFICIAL DE CARGAS. Nos condutores não esféricos, a distribuição de cargas em excesso não é uniforme. Assim, há locais com maior concentração de carga que outros. Muitas vezes, é importante saber quanta carga a mais uma região agrupa mais.
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