Campo elétrico gerado por placas

Olá, eu cheguei em uma questão na qual me causou dúvidas... Minha dúvida não é em nenhum cálculo, é apenas na teoria.

Eu tenho em mente afirmações que considerei para tentar resolver essa questão:
- Em uma bateria o polo positivo possui maior potencial elétrico;
- O sentido do campo é do menor potencial para o maior potencial (quando uma carga positiva estiver no campo, ela terá movimento de acordo com isso. E se for negativa, irá do maior para o menor potencial.)

Essas afirmações estão corretas?

Enunciado:

A figura deste problema mostra duas grandes placas metálicas A e D e uma caixa metálica oca cujas faces B e C são paralelas às placas. Duas baterias, de 300 V cada uma, são ligadas às placas e à caixa, da maneira mostrada na figura. Considerando a placa A como nível de potencial, indique, entre as afirmativas seguintes, aquelas que estão corretas:

a) O campo elétrico entre A e B está dirigido de B para A e vale 1,5 x 10⁴ V/m.
b) O campo elétrico entre B e C é nulo.
c) O campo elétrico entre C e D está dirigido de C para D e vale 1,5 x 10⁴ V/m.
d) Os potenciais das faces B e C são ambos iguais a 300 V.
e) O potencial da placa D é zero.

Quando a intensidade do campo, eu não tenho duvidas, no entanto, eu quero entender o que acontece no circuito descrito. Por exemplo, a caixa no meio terá potencial igual em toda sua superfície ? Qual será este? As placas da borda terão qual? O sentido do campo, qual é?

Imagem:


*As distâncias ali são ambas 2 cm. E na caixa no meio existe um orifício. Só é dito isso na próxima questão. Para mostrar o caminh o daquele elétron ali na placa A.

Quem puder me explicar, agradeço!

OBS: Todas as afirmativas são verdadeiras.

Sua 2ª afirmação está errada:

"O sentido do campo é do menor potencial para o maior potencial (quando uma carga positiva estiver no campo, ela terá movimento de acordo com isso. E se for negativa, irá do maior para o menor potencial.)"

O correto é justamente o oposto. Veja porque, pela definição do sentido do campo elétrico de uma carga Q, nas proximidades de Q:

a) Se Q > 0 o sentido do campo é de afastamento da carga, isto é, de Q para P

b) Se Q < 0 o sentido do campo é de aproximação da carga, isto é, de P para Q

Imagine agora os dois polos de uma bateria:

+++++++++++ (polo positivo ou de maior potencial)


------------------ (polo negativo ou de menor potencial)

O sentido do campo das cargas superiores (+) é de afastamento: para baixo)

O sentido do campo das cargas inferiores (-) é de aproximação: para baixo

Como os dois campos são vetores e tem o mesmo sentido (para baixo) eles se somam.

Resumo: O campo dentro gerador aponta do polo de MAIOR potencial para o polo de MENOR potencial

Como os prótons são fixos, os elétrons do polo inferior se dirigem para a placa superior.



Agora é contigo

Bem, eu na hora de escrever acabei trocando, mas isso eu entendo.
Eu não consigo entender a relação de campo entre as outras placas.

Então no caso vai ficar:
A placa que está ligada ao polo positivo da bateria vai ficar carregada negativamente, e terá o potencial de 300 V ?
Aquela caixa ali no meio, seguindo essa mesma lógica, está ligada a um polo negativo e um positivo, então ficará carregada negativamente e terá essa carga espalhada por toda sua superfície, placas B e C. E terá potencial de quanto? Minha dúvida é mais quanto a essa caixa. O potencial nela será quanto, 300 V também? Porque se for, como o elétron ali vai vir da placa A em direção à placa B? Se não existe diferença de potencial, e as cargas seriam iguais.

Quem puder me explicar, agradeço.

Você está precisando estudar a teoria básica:

1) Pelo fato dos elétrons se dirigirem de baixo para cima, NÃO significa que a placa superior vai ficar negativa. Não estamos tratando aqui de eletrostática e sim de eletrodinâmica.

2) Lembre-se que o circuito está fechado pelos fios e vai haver uma corrente elétrica circulando. Assim que cada elétron chega à placa superior ele continua seu caminho pelo fio e vai chegar novamente na placa negativa e o processo se repete.

3) Imagine uma caixa d'água com certa altura de água e, na parte inferior conectada por tubulação a uma bomba hidráulica. Da bomba sai uma tubulação que retorna para a parte superior da caixa. Isto você entende fácil não é?

4) Pois bem, substitua as tubulações pelos fios, a água pelos elétrons e a bomba pelo gerador. É exatamente a mesma coisa.

Para facilitar seu entendimento suponha que o potencial da placa superior (no meu desenho) seja 300 V e o da placa inferior seja 0 V

Para continuar tentando resolver o problema, é necessário que você entenda e domine a teoria!!!

Vou pesquisar sobre. Obrigado por ajudar.

Poderia me enviar algum endereço online, ou algum livro que trate do assunto?
Estou usando Física 3, Beatriz Alvarenga.
E já vi a parte de força elétrica, campo elétrico, trabalho da força elétrica...
E vou começar a ver corrente elétrica e circuitos.

Obrigado.

Alguém tem certeza que a questão não está errada??
Já revi a questão várias vezes e não consigo entender como o campo entre A e B vai de B para A...

Meu amigo você precisa urgentemente:

a) Acabar de estudar a teoria básica
b) Ler com atenção o enunciado
c) Ler com atenção minhas mensagens

Por exemplo, eis um trecho do enunciado ao qual você não prestou atenção:

"Considerando a placa A como nível de potencial, ...."

Sabe o que isto significa? Se sabe esqueceu de utilizar esta informação. Se não sabe, é mais uma prova do que disse sobre dominar a teoria.

Isto significa que é para considerar como zero o potencial da placa A, logo, o potencial da placa B vale + 300 V.

Significa também que TODA a caixa (com faces B e C) tem potencial + 300 V e que a placa D tem potencial zero

E lembre-se do que eu afirmei várias vezes para você: entre duas placas com uma ddp entre elas, a direção do campo elétrico é SEMPRE da placa de maior potencial para a de menor potencial ---> Logo, de B para A

É isso... Nossa.
É verdade. Eu me esqueci da parte que diz o nível.
Então quando eu colocava a caixa com 300V, considerava ainda a placa A com 300V, e aí eu achava que não ia de B pra A, porque não há ddp.
Desculpa pela ignorância.

Obrigado pela ajuda. Boa noite.

Eu não chamaria de ignorância: prefiro "falta de conhecimento teórico"

Para suprir esta falta só existe uma saída:

1) Conhecer e entender toda a teoria sobre um determinado assunto (no seu caso: campo elétrico, potencial elétrico, energia potencial elétrica, geradores elétricos, corrente elétrica). Não pode existir dúvida!

2) Conhecer as fórmulas oriundas da teoria e entendê-las.

3) Ao resolver questões ler com a máxima ATENÇÂO o enunciado (podem existir informações cruciais nas entrelinhas).

Sem esta base, não se consegue resolver questões.