Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 25.6 - Ex. 41

Dado um capacitor de 7,4 p F cujo dielétrico é o ar, você recebe a missão de convertê-lo em um capacitor capaz de armazenar até 7,4 μ J com uma diferença de potencial máxima de 652 V . Que dielétrico da Tabela 25.1 você usaria para preencher o espaço entre a placas se não fosse permitida uma margem de erro?

Passo 1

Aqui temos uma questão que temos um capacitor e temos que por outro que se ajuste perfeitamente ao caso, para isto temos que calcular um novo κ para isto vamos usar a capacitancia nova e a energia armazenada.

A capacitância é dada por:

C = C 0 k

e a energia é

U = C V 2 2 = k C 0 V 2 2

A brincadeira aqui vai ser usar as duas equações, dela isolaremos o k e veremos na tabela qual material se ajusta melhor, beleza?

Passo 2

Vamos então a tal brincadeira de isolar k :

U = k C 0 V 2 2

2 U C 0 V 2 = k

Agora só usar os dados e encontrar o bendito!

A energia é:

U = 7,4 × 10 - 6 J

A capacitância:

C 0 = 7,4 × 10 - 12 F

E a voltagem:

V = 652 V

Com isso temos:

k = 2 U C 0 V 2 = 2 × 7,4 × 10 - 6 7,4 × 10 - 12 652 2 = 4,7

Comparando com a Tabela 25-1, você deveria usar pirex.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Duas placas condutoras quadradas, cada qual com lado igual a L , são separadas por uma distancia D. Uma placa dielétrica, com constante dielétrica K e com dimensões L × L × D , é inserida até uma dist
Um capacitor esférico isolado possui carga + Q sobre o condutor interno (raio r a ). A seguir, metade do volume entre os dois condutores é preenchida por um dielétrico líquido com uma constante K , co
O dielétrico que deve ser usado em um capacitor com placas paralelas possui constante dielétrica igual a 3,6 e uma rigidez dielétrica de 1,6 ⋅ 10 7V / m . O capacitor deve possuir uma capacitância igu
A diferença de potencial constante igual a 12V é mantida entre os terminais de um capacitor com placas paralelas no ar, cuja capacitância é de 0,25μ F . a)Uma camada de miliar é inserida entre as plac
Mostre que a equação u = 1 2 K ϵ o E 2 é válida para um capacitor com placas paralelas com um material dielétrico entre elas. Faça uma dedução análoga à usada para a dedução da equação u = 1 2 ϵ o E 2