Três capacitores de placas paralelas são conectados separadamente a baterias idênticas. O capacitor 1 tem uma área de placa A e uma separação d. O capacitor 2 possui uma área de placa 2 A e uma separação entre as placas d. O capacitor 3 possui uma área de placa A e uma separação 2 d. Classifique os três capacitores, em ordem decrescente, com base em sua:
c) Magnitude do campo elétrico

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos três capacitores de placas paralelas, cada um conectado a baterias idênticas. As características de cada capacitor são:
  • Capacitor 1: área das placas e distância entre elas .
  • Capacitor 2: área das placas e distância entre elas .
  • Capacitor 3: área das placas e distância entre elas .
O que precisamos fazer é classificar esses capacitores em ordem decrescente com base na magnitude do campo elétrico entre as placas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como calcular o campo elétrico E = Vd entre as placas de um capacitor. A fórmula é:
Onde:
  • é o campo elétrico,
  • é a diferença de potencial fornecida pela bateria,
  • é a distância entre as placas.
Como todas as baterias são idênticas, a diferença de potencial é a mesma para todos os capacitores.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada capacitor:
  • Capacitor 1:
  • Capacitor 2: A área das placas não afeta o campo elétrico diretamente, então
  • Capacitor 3: A distância entre as placas é , então

Passo 4

Comparando os campos elétricos:
Claramente, e são iguais e maiores que .

Passo 5

Portanto, a ordem decrescente da magnitude do campo elétrico é:
  • Capacitor 1 e Capacitor 2 (iguais)
  • Capacitor 3

Resposta

A classificação dos capacitores em ordem decrescente da magnitude do campo elétrico é: Capacitor 1 e Capacitor 2 (iguais) > Capacitor 3.

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