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:
-
ÁreaSabemos que
, então: -
DistânciaSabemos 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.
Exercícios relacionados
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
O B. nenhuma das outras
O C. 0,21
D. 0,52
Um cabo coaxial de 50 m de comprimento tem um condutor interno com diâmetro de d1=3,47e-03 m e carga de
. O condutor externo tem diâmetro de
e carga de
. Qual a diferença de potencial elétrico entre os condutores? Considere que o espaço entre os condutores é preenchido com ar. Use
e de a resposta em Volts.
Escolha uma opção:
A. nenhuma das outras
B. 2286,13
C. 2969,92
D. 3493,03
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 ?