Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 24.Exercício - Ex. 5
Um capacitor de com placas paralelas e circulares está ligado a uma bateria de . (a) Qual é a carga sobre cada placa? (b) Quanta carga haveria sobre as placas, caso a distância entre elas fosse duplicada enquanto o capacitor permanecesse conectado à bateria? (c) Quanta carga haveria sobre as placas, caso o capacitor fosse conectado a uma bateria de , após o raio de cada placa ser duplicado, sem que a distância entre elas seja alterada?
Passo 1
letra a)
Como sabemos a capacitância e a diferença de potencial, podemos usar a expressão abaixo:
Substituindo os dados do enunciado:
Passo 2
letra b)
Podemos relacionar a capacitância com distância entre as placas a partir da relação:
Se a distância entre as placas duplicar, a nova capacitância será:
Se usarmos a expressão da capacitância do item (a):
A nova carga será a metade da carga anterior.
Passo 3
letra c)
Mexendo agora no raio das placas. Se o raio dobra, então a área nova será 4 vezes maior que a antiga:
Então a nova capacitância será:
Substituindo as capacitâncias pelas fórmula :
A nova carga será 4 vezes maior que a antiga.
Resposta
letra a)
letra b) Metade da carga inicial.
letra c)4 vezes maior que a carga inicial.