Um capacitor de placas paralelas possui placas com área igual a e distância entre elas de 1 cm . O Capacitor é ligado a uma fonte e carregado a até 3000 V . A seguir ele é desconectado e uma camada de material plástico isolante é inserido entre as placas do capacitor. Verifica-se que a d.d.p. diminui para 1000 V enquanto a carga permanece constante. Calcule: (a) capacitância original;

Passo 1

Vamos resumir o que a questão nos diz e identificar o que precisamos para resolver:
  • Temos um capacitor de placas paralelas com área das placas de .
  • A distância entre as placas é de .
  • O capacitor é carregado até uma diferença de potencial (ddp) de .
  • Precisamos calcular a capacitância original do capacitor.
Para resolver isso, vamos usar a fórmula da capacitância de um capacitor de placas paralelas:
Onde:
  • é a capacitância,
  • é a permissividade do vácuo ( ),
  • é a área das placas,
  • é a distância entre as placas.

Passo 2

Primeiro, precisamos garantir que todas as unidades estejam no sistema internacional (SI). Vamos converter as unidades fornecidas:
  • Área
    Sabemos que , então:
  • Distância
    Sabemos que , então:

Passo 3

Agora, vamos utilizar a fórmula da capacitância com os valores convertidos:

Passo 4

Vamos calcular a expressão:

Resposta

A capacitância original do capacitor é , ou seja, 177 pF.

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Um capacitor de placas paralelas é construído utilizando-se um material cuja constante dielétrica é 3 e cuja rigidez dielétrica é . A capacitância desejada é e o capacitor deve suportar uma diferença de potencial máxima de 4000 V . Encontre a área mínima das placas do capacitor. Use e de a resposta em

Escolha uma opção:

O A. 0,38
O B. nenhuma das outras
O C. 0,21
D. 0,52
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Escolha uma opção:
A. nenhuma das outras
B. 2286,13
C. 2969,92
D. 3493,03
Um capacitor de placas paralelas possui placas com área igual a e distância entre elas de 1 cm . O Capacitor é ligado a uma fonte e carregado a até 3000 V . A seguir ele é desconectado e uma camada de material plástico isolante é inserido entre as placas do capacitor. Verifica-se que a d.d.p. diminui para 1000 V enquanto a carga permanece constante. Calcule: © capacitância depois de inserido dielétrico;
(b) Podemos calcular o campo magnético ao redor de um fio com uma corrente estacionária ? Se sim, como ?