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 capacitância do capacitor
Passo 1
Beleza, vamos lá! Recebemos um exercício sobre capacitores, especificamente um capacitor de placas paralelas. A gente precisa calcular a capacitância desse capacitor. Para isso, vamos precisar entender um pouco de eletricidade básica, principalmente o que é capacitância e como ela se relaciona com as características físicas do capacitor, como a área das placas e a distância entre elas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é capacitância. A capacitância (
) de um capacitor mede a sua capacidade de armazenar carga elétrica por unidade de diferença de potencial (voltagem). A fórmula básica para a capacitância de um capacitor de placas paralelas é:
Onde:
-
é a capacitância. -
é a permissividade do vácuo ( ). -
é a área das placas. -
é a distância entre as placas.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos no enunciado:
- Área das placas (
): - Distância entre as placas (
): (precisamos converter para metros: ) - Diferença de potencial (
): (embora não seja necessário para calcular a capacitância diretamente, é bom ter essa informação caso precisemos usá-la depois)
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula da capacitância:
Passo 5
Calculando o numerador:
Passo 6
Agora, dividimos pelo denominador:
Resposta
A capacitância do capacitor é de
ou 3,54 nF.