Um capacitor de placas paralelas circulares concêntricas possui raio
e a diståncia entre as placas
.
O capacitor é alimentado por uma fonte de tensào senoidal
(A) determine a corrente máxima induza no capacitor.
(B) calcule o campo magnético gerado por esse capacitor a uma distância
constantes:
.
Escolha uma opçäo:
a. (a)
(B)
b. (a)
(B)
c. (a)
(B)
d. (a)
(B)
e. (a)
(B)
f. (a)
(B)
O capacitor é alimentado por uma fonte de tensào senoidal
(A) determine a corrente máxima induza no capacitor.
(B) calcule o campo magnético gerado por esse capacitor a uma distância
constantes:
Escolha uma opçäo:
a. (a)
(B)
b. (a)
(B)
c. (a)
(B)
d. (a)
(B)
e. (a)
(B)
f. (a)
(B)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um capacitor de placas paralelas com um raio de
e uma distância entre as placas de
. Esse capacitor está ligado a uma fonte de tensão senoidal . Precisamos encontrar a corrente máxima que passa pelo capacitor e o campo magnético gerado a uma certa distância. Vamos precisar usar conceitos de capacitância, corrente em capacitores e campos magnéticos.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a capacitância do capacitor. A fórmula para capacitância de placas paralelas é:
onde:
-
(constante de permissividade do vácuo), -
é a área das placas, -
.
A área
de um círculo é
:
Então,
Passo 3
Agora, vamos achar a corrente máxima no capacitor. A corrente em um capacitor ligado a uma tensão senoidal é dada por:
Para uma tensão , onde
, a corrente máxima é:
Calculando
:
Então,
Passo 4
Agora, vamos calcular o campo magnético gerado pelo capacitor a uma distância
. Usamos a lei de Ampère modificada para levar em conta a corrente de deslocamento no capacitor:
Substituindo os valores:
Aproximando, temos
.
Resposta
A opção correta é a e:
- (A)
- (B)
Exercícios relacionados
Uma molécula sofre transições roto-vibracionais, permanecendo no estado fundamental eletrônico. Absorve um fóton de frequência
quando sofre transição do estado
para o estado
. Em seguida sofre uma transição para o estado
, emitindo um fóton de frequência
. Calcule o momento de inércia da molécula, em unidades de
, em relação a um eixo passando pelo centro de massa.
O momento de inercia do
é
. Determine a energia rotacional característica (em unidades de
) e a separação de equilíbrio (em
) de esta molécula.
Um centímetro cúbico de cobre maciço tem
átomos. Determine a
, o número de fônons (não o número médio) com frequências na faixa
. Para o cobre, a frequência de Debye é
.
A distância de equilíbrio entre dois íons é de
e tem massa reduzida de 14,26 uma. Calcule a energia rotacional característica
desta molécula em meV. Rpta 15,9