Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 24.1 - Ex. 39
Um capacitor de placas paralelas tem uma capacitância de e separação entre as placas de .
- Qual é a máxima diferença de potencial entre as placas para que não ocorra a ruptura dielétrica do ar entre as placas?
- Quanta carga é armazenada nesta diferença de potencial?
Passo 1
Cara... Imagina que a gente tem um capacitor bonitinho de separação entre as placas de no qual a gente aplica uma tensão ...
De acordo com a nossa teoria, existe uma tensão máxima que o capacitor a núcleo de ar que ele aguenta sem que o ar se ionize e se torne um condutor fazendo abrir um arco dentro do capacitor. Esse valor, chamado de campo elétrico de ruptura para o ar é dado por...
Então vamos usar esse campo elétrico de ruptura e ver qual seria a máxima tensão sendo ?
Passo 2
Cara, a máxima tensão de ruptura é então dada por...
Agora cuidado! está em milímetros! Para passar para centímetros, basta jogar a vírgula para a esquerda uma casa...
Então, a máxima tensão a ser aplicada nesse capacitor é , saca?
Passo 3
Para saber quantas cargas estão nesse indutor antes da ruptura, basta aplicar...
Como a capacitância é , ou ainda e
Resposta
Letra A:
Letra B: