Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 25.4 - Ex. 14
Dois capacitores de placas paralelas, ambos com uma capacitância de , são ligados em paralelo a uma bateria de . Em seguida, a distância entre as placas de um dos capacitores é reduzida à metade. Quando essa modificação acontece, (a) qual é a carga adicional transferida aos capacitores pela bateria? (b) Qual é o aumento da carga total armazenada pelos capacitores?
Passo 1
Fala aí, pessoal! 😁
Temos dois capacitores de placas paralelas, com , ligados em paralelo a uma bateria de , e queremos calcular a carga transferida aos capacitores e o aumento da carga total quando a distância entre as placas é diminuída pela metade.
Tem ideia de como fazemos isso? 🤔
Primeiramente, vamos utilizar a fórmula para capacitância de um capacitor de placas paralelas:
Lembrando que é a distância entre as placas e é a área das placas. Vamos aqui calcular o que acontece quando a distância entre as placas é diminuída e aí após isso calcularemos a carga adicional.
Veja só! 😉
Passo 2
Quando a distância cai pela metade:
Ué, mas eu conheço esse carinha aí:
Logo:
Substituindo :
Agora, para responder o item (a), vamos calcular a carga adicional, pela fórmula:
Como somente a capacitância de um dos capacitores muda, a variação da capacitância dele é a variação da capacitância total sendo assim podemos dizer o seguinte:
E aí fica:
que também é o aumento de carga total então temos pro item a) e b) a mesma resposta!
E aí! o que achou? Responde Aí! 😉
Resposta
(a)
(b)