(a) Quando acontece a ruptura dielétrica, o material isolante do capacitor passa a conduzir a corrente elétrica.
(b) Um dos motivos importantes de se colocar dielétricos nos capacitores comerciais, é o de permitir o contato elétrico entre as placas de um capacitor.
© Ao colocar um bloco de vidro entre as placas de um capacitor de placas paralelas, este vidro atrapalha seu funcionamento diminuindo significativamente sua capacitância.
(d) Ao retirar o material dielétrico de um capacitor conectado a uma bateria, as cargas das placas do capacitor aumentam.
(e) Ao submeter o capacitor a uma diferença de potencial (abaixo do limite para evitar a ruptura dielétrica), o material dielétrico adquire carga elétrica ao induzir nele uma polarização.
(b) Um dos motivos importantes de se colocar dielétricos nos capacitores comerciais, é o de permitir o contato elétrico entre as placas de um capacitor.
© Ao colocar um bloco de vidro entre as placas de um capacitor de placas paralelas, este vidro atrapalha seu funcionamento diminuindo significativamente sua capacitância.
(d) Ao retirar o material dielétrico de um capacitor conectado a uma bateria, as cargas das placas do capacitor aumentam.
(e) Ao submeter o capacitor a uma diferença de potencial (abaixo do limite para evitar a ruptura dielétrica), o material dielétrico adquire carga elétrica ao induzir nele uma polarização.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício que fala sobre capacitores e materiais dielétricos. A gente precisa entender como os dielétricos funcionam nos capacitores, o que acontece quando ocorre a ruptura dielétrica, e como isso afeta a capacitância e a carga nas placas do capacitor. Para resolver isso, vamos analisar cada afirmação uma por uma, explicando os conceitos envolvidos.
Passo 2
Afirmação (a): Quando acontece a ruptura dielétrica, o material isolante do capacitor passa a conduzir a corrente elétrica.
Vamos lá, ruptura dielétrica é quando o material isolante (dielétrico) entre as placas do capacitor não consegue mais sustentar o campo elétrico aplicado e começa a conduzir eletricidade, ou seja, perde sua propriedade isolante. Isso basicamente faz com que o capacitor deixe de funcionar como um isolante e passe a permitir a passagem da corrente elétrica. Então, essa afirmação está correta.
Passo 3
Afirmação (b): Um dos motivos importantes de se colocar dielétricos nos capacitores comerciais, é o de permitir o contato elétrico entre as placas de um capacitor.
Hmm, colocar um dielétrico entre as placas de um capacitor não serve para permitir o contato elétrico, mas sim para aumentar a capacitância e armazenar mais carga sem que as placas entrem em curto. O dielétrico impede o contato elétrico direto entre as placas, agindo como um isolante. Portanto, essa afirmação está incorreta.
Passo 4
Afirmação ©: Ao colocar um bloco de vidro entre as placas de um capacitor de placas paralelas, este vidro atrapalha seu funcionamento diminuindo significativamente sua capacitância.
Na verdade, inserir um dielétrico como o vidro entre as placas de um capacitor aumenta a capacitância, porque o dielétrico permite que mais carga seja armazenada para um mesmo volt de diferença. O vidro tem uma constante dielétrica maior que o vácuo, por exemplo. Então, essa afirmação também está incorreta.
Passo 5
Afirmação (d): Ao retirar o material dielétrico de um capacitor conectado a uma bateria, as cargas das placas do capacitor aumentam.
Quando um capacitor está conectado a uma bateria e você retira o dielétrico, a capacitância diminui. Como a capacitância
, se
diminui e
(diferença de potencial da bateria) se mantém constante, então a carga
deve diminuir. Logo, essa afirmação está incorreta.
Passo 6
Afirmação (e): Ao submeter o capacitor a uma diferença de potencial (abaixo do limite para evitar a ruptura dielétrica), o material dielétrico adquire carga elétrica ao induzir nele uma polarização.
Correto! Quando aplicamos uma tensão abaixo do limite de ruptura, o campo elétrico alinha as moléculas do dielétrico, causando polarização. Isso significa que cargas positivas e negativas se deslocam ligeiramente nas moléculas do material, mas o dielétrico não conduz corrente elétrica. Assim, a afirmação está correta.
Resposta
As afirmações (a) e (e) estão corretas, enquanto as afirmações (b), © e (d) estão incorretas.
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. (b)
.
(b) Se para tal semicondutor a densidade de portadores de carga é