A distância entre as placas de um capacitor com placas plano-paralelas é igual a 5,0 mm e a área das placas é de
. Se uma diferença de potencial de 10 kV é mantida através do capacitor: Calcule a carga armazenada em cada placa
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um capacitor com placas planas-paralelas separadas por 5,0 mm e cada placa com uma área de
. A diferença de potencial entre elas é de 10 kV. Nosso objetivo aqui é calcular a carga armazenada em cada placa. Para isso, vamos usar conceitos de capacitância de capacitores planos e as fórmulas relacionadas.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que a carga
armazenada em um capacitor está relacionada à capacitância
e à diferença de potencial
pela fórmula:
Então, pra achar
, precisamos descobrir
primeiro.
Passo 3
A capacitância de um capacitor com placas paralelas é dada por:
Onde:
-
é a permissividade do vácuo, aproximadamente -
é a área das placas -
é a distância entre as placas
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula da capacitância:
Então,
Passo 5
Agora que temos a capacitância, vamos usar a primeira fórmula para encontrar a carga:
Resposta
A carga armazenada em cada placa é de
.