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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 24.Exercícios - Ex. 2

2 . Cada placa de um capacitor com placas paralelas possui área igual a 9,82   c m 2 e a distância entre as placas é de 3,28   m m . A carga acumulada em cada placa possui módulo igual a 4,35   ⋅   10 - 8   C . As placas estão no vácuo. ( a ) Qual é o valor da capacitância? ( b ) Qual é a diferença de potencial entre as placas? ( c ) Qual é o módulo do campo elétrico entre as placas?

Passo 1

Na seção 24.1 nós aprendemos algumas equações que se aplicam para um capacitor de placas paralelas, que é o nosso caso, então vamos usar três dessas equações para resolver o nosso exercício;

  C = Q V = ε 0 A d                           V = E d

Então vem comigo e vamos resolver essa juntos!

Passo 2

a ) O enunciado nos dar a área, a distância e conhecemos a constante elétrica então vamos conseguir a capacitância através de:

C = ε 0 A d = 8,854 ⋅ 10 - 12   C 2 / ( N ⋅ m 2 ) 0,000982   m 2 0,00328   m = 2,65 ⋅ 10 - 12   F

Passo 3

b ) O enunciado nos dar a carga e encontramos a capacitância no item anterior, então vamos isolar V para resolver esse item:

V = Q C = 4,35   ⋅   10 - 8   C 2,65 ⋅ 10 - 12   F = 16,4 ⋅ 10 3   V

Passo 4

c ) Agora que encontramos a diferença de potencial podemos usá-la para descobrir o módulo do campo elétrico através da segunda equação mostrada no Passo 1:

E = 16,4 ⋅ 10 3   V 0,00328   m = 5,0 ⋅ 10 6   V / m

É isso, matamos mais uma o/

Resposta

a )

C = 2,65   p F

b )

V = 16,4   k V

c )

E = 5,0 ⋅ 10 6   V / m

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