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:
- Primeiro, elevamos a voltagem ao quadrado:
- Agora, multiplicamos pela capacitância:
- Por fim, multiplicamos por
:
Resposta
A energia potencial armazenada no capacitor é de
.