Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 30.Exercícios e Problemas - Ex. 32

Um capacitor de placas paralelas circulares com 2.0 cm de diâmetro, separadas por 0.50 mm, está carregado a 200 V. Quanto valem (a) a energia total armazenada no campo elétrico e (b) a densidade de energia correspondente?

Passo 1

Fala galera, tudo tranquilo? Bem, usando a equação 30.27

U C = 1 2 A   ϵ 0 d ( Δ V ) 2 = 1 2 ( π ( 0.01 m ) 2 ) ( 8.85 × 1 0 - 12 ) ( 0.5 × 1 0 - 3 m ) ( 200 V )

U C = 1.1 × 1 0 - 7 J

Passo 2

Para a densidade de energia correspondente usamos a equação 30.28

u E = ϵ 0   E ² → 2 , sabendo que Δ V = E → d → E → = Δ V d

Portanto:

u E = 1 2 ( 8.85 × 1 0 - 12 C 2 / N m 2 ) 200 V 0.5 × 1 0 - 3 m 2 = 0.71   J / m 3

Resposta

(a) U C = 1 2 A   ϵ 0 d ( Δ V ) 2 = 1 2 ( π ( 0.01 m ) 2 ) ( 8.85 × 1 0 - 12 ) ( 0.5 × 1 0 - 3 m ) ( 200 V )

U C = 1.1 × 1 0 - 7 J

(b) u E = 1 2 ( 8.85 × 1 0 - 12 C 2 / N m 2 ) 200 V 0.5 × 1 0 - 3 m 2 = 0.71   J / m 3

Ver Outros Exercícios desse livro