Dois capacitores de placas paralelas idênticas, cada um com capacitância C, são carregados com uma diferença de potencial DV e, depois, desconectados da bateria. Depois, os dispositivos são ligados um ao outro em paralelo com as placas de mesmo sinal conectadas. Finalmente, o espaçamento entre as placas em um dos capacitores é dobrado. (a) Determine a energia total do sistema de dois capacitores antes de o espaçamento entre as placas ser dobrado. (b) Calcule a diferença de potencial em cada capacitor após este espaçamento ser dobrado. (c) Determine a energia total do sistema após este espaçamento ser dobrado. (d) Concilie a diferença nas respostas das partes (a) e (c) com a Lei da Conservação da Energia
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
Antes de os capacitores serem conectados, cada um tem tensão ∆V e carga Q.
Letra a:
Conectamos as placas em paralelo, de modo que a tensão em cada capacitor permanece a mesma.
Passo 2
Letra b:
Como o capacitor alterado tem nova capacitância para , e essa mudança na capacitância resulta em uma nova diferença de potencial entre os capacitores paralelos. Nós podemos resolver para a nova diferença de potencial porque a carga total continua a mesma:
Passo 3
Letra c:
Passo 4
Letra d:
O trabalho positivo é feito pelo agente separando as placas
Resposta
- O trabalho positivo é feito pelo agente separando as placas