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:
a) Capacitância

Passo 1

Vamos resolver a questão que pede para comparar a capacitância de três capacitores com diferentes áreas de placa e separações entre elas. Vamos usar os conceitos de capacitância de capacitores de placas paralelas.

Passo 2

Primeiro, lembramos que a capacitância de um capacitor de placas paralelas é dada pela fórmula:
onde:
  • é a permissividade do vácuo,
  • é a área das placas,
  • é a separação entre as placas.
Essa fórmula nos mostra que a capacitância aumenta com a área das placas e diminui com o aumento da distância entre elas.

Passo 3

Vamos calcular a capacitância de cada capacitor.
Capacitor 1:
  • Área
  • Separação
Capacitor 2:
  • Área (duas vezes maior)
  • Separação
Capacitor 3:
  • Área
  • Separação (duas vezes maior)

Passo 4

Agora, vamos comparar as capacitâncias:
Portanto, em ordem decrescente de capacitância, temos:

Resposta

A ordem decrescente das capacitâncias é: Capacitor 2, Capacitor 1 e Capacitor 3.

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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:
b) Carga armazenada
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:
d) Energia armazenada
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:
e) Densidade de energia