Calcule a energia potencial armazenada entre as placas paralelas de um capacitor, cuja capacitância é de , quando submetido a uma diferença de potencial de .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a energia potencial armazenada entre as placas de um capacitor. O enunciado diz que a capacitância é de e a diferença de potencial é de . Para isso, vamos usar a fórmula da energia potencial de um capacitor, que envolve capacitância e a voltagem aplicada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular a energia armazenada em um capacitor. A fórmula é:
Onde:
  • é a energia armazenada (em joules, J),
  • é a capacitância (em farads, F),
  • é a diferença de potencial (em volts, V).

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. Mas antes, precisamos garantir que as unidades estejam corretas. Sabemos que:
Substituindo na fórmula:

Passo 4

Vamos calcular passo a passo:
  1. Primeiro, elevamos a voltagem ao quadrado:
  1. Agora, multiplicamos pela capacitância:
  1. Por fim, multiplicamos por :

Resposta

A energia potencial armazenada no capacitor é de .

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onde:
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  • é a velocidade da luz ,
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