A área das placas de um capacitor de placas paralelas é
e a distância entre as placas é de
. O dielétrico do capacitor é o ar. Se a carga da placa positiva é
, a diferença de potencial entre as placas é, aproximadamente,
a) 0 V
b)
c)
d)
e)
a) 0 V
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre capacitores! A gente tem um capacitor de placas paralelas com área de
, distância entre as placas de
, e o dielétrico é o ar. A carga na placa positiva é
. Nosso objetivo é descobrir qual é a diferença de potencial entre as placas.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender como calcular a capacitância de um capacitor de placas paralelas. A fórmula para a capacitância
é:
onde:
-
é a permissividade do vácuo , -
é a área das placas, -
é a distância entre as placas.
Passo 3
Vamos calcular a capacitância usando os valores dados:
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Agora que temos a capacitância, podemos usar a relação entre carga
, capacitância
e diferença de potencial
:
Substituindo os valores:
Resposta
A diferença de potencial entre as placas é aproximadamente
. A opção correta é a letra c).
Exercícios relacionados
Indique a afirmação INCORRETA:
a) A Lei de Gauss pode ser demonstrada a partir da Lei de Coulomb.
b) De acordo com a Lei de Gauss, o número líquido de linhas de campo que atravessam uma superfície fechada no sentido de dentro para fora é proporcional à carga total no interior da superfície.
c) A Lei de Coulomb pode ser demonstrada a partir da Lei de Gauss e de princípios de simetria.
d) A Lei de Gauss pode ser aplicada a qualquer superfície fechada, independentemente da forma da superfície.
e) De acordo com a Lei de Gauss, se uma superfície fechada não contém nenhuma carga, o campo elétrico é nulo em todos os pontos da superfície.
a) A Lei de Gauss pode ser demonstrada a partir da Lei de Coulomb.
b) De acordo com a Lei de Gauss, o número líquido de linhas de campo que atravessam uma superfície fechada no sentido de dentro para fora é proporcional à carga total no interior da superfície.
c) A Lei de Coulomb pode ser demonstrada a partir da Lei de Gauss e de princípios de simetria.
d) A Lei de Gauss pode ser aplicada a qualquer superfície fechada, independentemente da forma da superfície.
e) De acordo com a Lei de Gauss, se uma superfície fechada não contém nenhuma carga, o campo elétrico é nulo em todos os pontos da superfície.
Dois fios longos e paralelos de cobre, com
de diâmetro, conduzem correntes de 10 A em sentidos opostos. (a) Se os eixos centrais dos fios estão separados por uma distância de 20 mm , determine o fluxo magnético por metro de fio que existe no espaço entre os fios. (b) Que porcentagem desse fluxo está no interior dos fios? © Repita o item (a) supondo que as correntes têm o mesmo sentido.
Resposta: (a) (b)
© 0 .
Resposta: (a)
Um fio com 150 m de comprimento e
de raio conduz uma corrente com uma densidade de corrente uniforme de
. A corrente no fio é
a)
b)
c)
d) 300 A
e) 26000 A
a)
b)
c)
d) 300 A
e) 26000 A
Se a carga de um capacitor de placas paralelas for multiplicada por 2,
a) a capacitância será multiplicada por 0,5
b) a capacitância será multiplicada por 2
c) o campo elétrico será multiplicado por 0,5
d) o campo elétrico será multiplicado por 2
e) a densidade superficial de cargas das placas continuará a mesma
a) a capacitância será multiplicada por 0,5
b) a capacitância será multiplicada por 2
c) o campo elétrico será multiplicado por 0,5
d) o campo elétrico será multiplicado por 2
e) a densidade superficial de cargas das placas continuará a mesma