Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 27.Exercícios e Problemas - Ex. 58

Deseja-se construir um capacitor cuja capacitância se aproxime de 1 nF e um potencial de ruptura acima de 10.000 V. Com esse objetivo, podemos usar os lados de um copo grande de pírex cobrindo as partes interna e externa com uma folha de alumínio. A altura do copo é de 15 cm e seus raios interno e externo medem 3,6 cm e 3,8 cm, respectivamente. Quais são (a) a capacitância e (b) o potencial de ruptura?

Passo 1

Fala galera, bora lá!

Basicamente vamos construir um capacitor com outro material dielétrico sem ser o ar, já temos todas as informações no enunciado e agora só temos que organizar. A capacitância de um capacitor cilíndrico é

C = 2 π ϵ 0 k L ln ⁡ b a

Passo 2

Substituindo-se este valor na equação acima, encontramos a seguinte relação para a capacitância.

C = 2 π 8,85 × 10 - 12 4,7 0,15 ln ⁡ 3,8 3,6

Sendo k = 4,7 a constante dielétrica da folha de alumínio. Assim,

C = 0,725   n F

Passo 3

Pelo livro, a rigidez dielétrica do pirex é 14   k V / m m , logo podemos calcular o potencial de ruptura com

P r u p t u r a = 14 38 - 36

P r u p t u r a = 28   k V

Resposta

  1. C = 0,725   n F
  2. P r u p t u r a = 28   k V

Exercícios de Livros Relacionados

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
Um capacitor de 12μ F é conectado a uma fonte de energia que mantém constante uma diferença de potencial de 24V através das placas. Um pedaço de material com constante dielétrica de 3,75 é colocado en
Quando um capacitor de 360n F , imerso no ar, está conectado a uma fonte de tensão, a energia acumulada no capacitor é igual a 1,85 ⋅ 10 - 5J . Mantendo o capacitor conectado à fonte de tensão, inseri