(Energia Armazenada em um Capacitor) As placas paralelas quadradas de um capacitor possuem lados cujos comprimentos são de 100 cm , e são separadas de uma distância de 1 mm . O capacitor é conectado a uma bateria e é carregado com 12 V . Qual é o valor da energia armazenada no capacitor?
Resposta:
Resposta:
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre energia armazenada em um capacitor. Temos placas paralelas quadradas com lados de 100 cm, separadas por 1 mm, conectadas a uma bateria de 12 V. Para isso, vamos precisar das fórmulas relacionadas à capacitância de um capacitor paralelo e à energia armazenada nele.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a área das placas do capacitor. Como são quadradas, a área
é lado ao quadrado.
Mas precisamos converter para metros quadrados:
Passo 3
Agora, vamos encontrar a capacitância
do capacitor. A fórmula para capacitância de placas paralelas é:
Onde:
-
é a permissividade do vácuo, -
é a área das placas, -
é a distância entre as placas.
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos calcular a energia armazenada
no capacitor. A fórmula para a energia é:
Onde:
-
, -
.
Substituindo os valores:
Resposta
A energia armazenada no capacitor é aproximadamente
.