Enunciado

Um capacitor de placas pararelas está imerso no ar, cuja rigidez vale 3 k V / m m . (A) Mostre que a energia potencial máxima que pode ser acumulada no capacitor somente depende do volume do espaço interior às placas. (B) Calcule o valor dessa energia máxima se este volume vale 200   c m 3 .

Passo 1

Eae galera! Belezinha? Vamos lá! Aqui, para calcular a energia potencial do capacitor, e mostrar que só depende do espaço entre as placas, vamos partir da fórmula do volume a partir do campo.

u = 1 2 ϵ o E 2 = U V o l → U = ϵ o E 2 V o l 2

Logo, vemos que a energia potencial do capacitor depende somente do volume.

Passo 2

Para calcularmos a energia, vamos somente aplicar na fórmula acima que nós já achamos.

V o l = 200 ⋅ 10 - 6   m 3

U = ϵ o E 2 V o l 2 = 7,97 ⋅ 10 - 3   J

Resposta

A ) U = ϵ o E 2 V o l 2  

B ) U = 7,97 ⋅ 10 - 3   J  

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