ITA 2006 — Questão 30

Vivemos dentro de um capacitor gigante, onde as placas são a superfície da Terra, com carga $-Q$ e a ionosfera, uma camada condutora na atmosfera, a uma altitude $h = 60\ \text{km}$, carregada com carga $+Q$. Sabendo que nas proximidades do solo junto à superfície da Terra, o módulo do campo elétrico médio é de $100\ \text{V/m}$ e considerando $h \ll$ raio da Terra $\cong 6400\ \text{km}$, determine a capacitância deste capacitor gigante e a energia elétrica armazenada. Considere $1/(4\pi\varepsilon_0) = 9{,}0 \times 10^9\ \text{Nm}^2/\text{C}^2$.