Quantos capacitores de
devem ser ligados em paralelo para armazenar uma carga de 100 μC com uma diferença de potencial de 10 V entre as placas dos capacitores?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! O enunciado pergunta quantos capacitores de 1,00 μF precisamos ligar em paralelo para armazenar uma carga de 100 μC com uma diferença de potencial de 10 V entre as placas. Vamos usar conceitos de capacitores em paralelo e a fórmula da carga do capacitor para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona carga (Q), capacitância (C) e diferença de potencial (V):
Aqui, Q é a carga armazenada no capacitor, C é a capacitância, e V é a voltagem.
Passo 3
Como os capacitores estão ligados em paralelo, a capacitância total (C_total) é a soma das capacitâncias individuais. Se temos n capacitores de 1,00 μF cada, então:
Passo 4
Sabemos que a carga total que queremos armazenar é 100 μC e a voltagem é 10 V. Usando a fórmula do capacitor:
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, vamos resolver para n:
Simplificando:
Resposta
Precisamos ligar 10 capacitores de 1,00 μF em paralelo para armazenar uma carga de 100 μC com uma diferença de potencial de 10 V.
Exercícios relacionados
Duas placas paralelas de
de área recebem cargas de mesmo valor absoluto,
e sinais opostos. O campo elétrico no interior do dielétrico que preenche o espaço entre as placas é
. (a) Calcule a constante dielétrica do material; (b) Determine o módulo da carga induzida nas superfícies do dielétrico.
Um pêndulo simples oscila com frequência igual a
. No instante
, o pêndulo é afastado
em relação a vertical e recebe um impulso tangencial e parte com velocidade igual à
no sentido.
a. Determine o comprimento do pêndulo.
b. Qual é amplitude máxima?
a. Determine o comprimento do pêndulo.
b. Qual é amplitude máxima?
Inicialmente, uma capacitância
está ligada a uma bateria. Em seguida, uma capacitância
é ligada em paralelo com
. (a) A diferença de potencial entre as placas de
aumenta, diminui ou permanece a mesma? (b) A capacitância equivalente de
e
é maior, menor ou igual à carga armazenada originalmente em
?
As capacitâncias
e
, com
, são ligadas a uma bateria primeiro separadamente, depois em série e depois em paralelo. Coloque os arranjos na ordem da carga armazenada, começando pela maior.