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