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)

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).

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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.
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 .
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
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