Gabarito disponível
Sabe-se que a permissividade dielétrica do vácuo é ε₀ = 8,85×10⁻¹² [F/m]. A condutividade do vidro é σ = 10⁻⁸ [S/m] e sua permissividade dielétrica relativa é εᵣ = 8. Qual é a frequência para a qual o valor eficaz da corrente de condução é igual ao valor eficaz da corrente de deslocamento no vidro?
Resolução comentada
Correntes de condução e de deslocamento têm o mesmo valor eficaz quando σ = ω·ε.
A corrente de condução tem densidade σE e a de deslocamento tem densidade ωεE. Igualando, σ = 2πf·ε₀·εᵣ. Então f = 10⁻⁸ / (2π × 8,85×10⁻¹² × 8) ≈ 22 Hz.
Análise das alternativas
B, C, D e E: valores que resultam de erros como omitir o 2π ou o εᵣ, ou trocar ω por f. A: 22 Hz está correta.
Referência: Eletromagnetismo – corrente de condução × corrente de deslocamento
Resolução comentada do VaiConcursos.