Calcule a energia potencial armazenada entre as placas paralelas de um capacitor, cuja capacitância é de 10 mu F, quando submetido a uma diferença de potencial de 1,0 mv.

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 10 mu F e a diferença de potencial é de 1,0 mV. 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:
U = 12 C V^2
Onde:
  • U é a energia armazenada (em joules, J),
  • C é a capacitância (em farads, F),
  • V 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:
  • C = 10 mu F = 10 times 10^-6 F
  • V = 1,0 mV = 1,0 times 10^-3 V
Substituindo na fórmula:
U = 12 times 10 times 10^-6 F times (1,0 times 10^-3 V)^2

Passo 4

Vamos calcular passo a passo:
  1. Primeiro, elevamos a voltagem ao quadrado:
(1,0 times 10^-3)^2 = 1,0 times 10^-6 V^2
  1. Agora, multiplicamos pela capacitância:
10 times 10^-6 times 1,0 times 10^-6 = 10 times 10^-12 = 1,0 times 10^-11
  1. Por fim, multiplicamos por 12:
12 times 1,0 times 10^-11 = 0,5 times 10^-11 = 5,0 times 10^-12 J

Resposta

A energia potencial armazenada no capacitor é de 5,0 times 10^-12 J.

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