Em um capacitor de placas paralelas, a área das placas é de
e a distância de separação entre elas é de
. O capacitor é carregado por um potencial de 100 V. Qual é a energia por unidade de volume no espaço entre as placas?
Passo 1
Então, a gente tem um capacitor de placas paralelas com área de
, separadas por
, e está sendo carregado com uma tensão de 100 V. A missão aqui é descobrir qual é a energia armazenada por unidade de volume no espaço entre as placas. Vamos usar conceitos de capacitância e energia em capacitores para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a capacitância do capacitor. A capacitância (
) de placas paralelas é dada pela fórmula:
onde:
-
é a permissividade do vácuo ( ), -
é a área das placas, -
é a distância entre as placas.
Passo 3
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos calcular a energia (
) armazenada no capacitor usando a fórmula:
onde
é a tensão aplicada.
Passo 5
Substituindo os valores:
Passo 6
Agora, para encontrar a energia por unidade de volume (
), precisamos calcular o volume entre as placas:
Passo 7
Finalmente, a energia por unidade de volume é:
Resposta
A energia por unidade de volume no espaço entre as placas é de aproximadamente
.
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Em um capacitor de placas paralelas, a área das placas é de
e a distância de separação entre elas é de
. O capacitor é carregado por um potencial de 100 V. Determine a capacitância
.
Em um capacitor de placas paralelas, a área das placas é de
e a distância de separação entre elas é de
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