Enunciado
Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 30.Exercícios e Problemas - Ex. 34
Dois eletrodos de 5.0 mm 5.0 mm, com uma lâmina de Mylar de 0.10mm de espessura entre eles, estão ligados a uma bateria de 9.0 V. Sem os desconectar da bateria, o Mylar é retirado. (Espaçadores muito pequenos mantêm inalterada a separação entre os eletrodos.) Quais são a carga, a diferença de potencial e o campo elétrico (a) antes e (b) após o Mylar ser retirado?
Passo 1
Fala galera, tudo tranquilo? Mais uma vez iremos fazer uso da tabela 30.01.
Podemos considerar os eletrodos como capacitores de placas paralelas.
A lâmina de Mylar é o dielétrico na tabela temos os valores:
no item (a), queremos a carga, a DDP e o campo antes de pôr o dielétro.
A capacitância no vácuo é dada por
Como eles estavam ligados a uma bateria que gerou um potencial de 9.0V, então:
O campo elétrico de de um capacitor com um dielétrico pode ser escrito pela equação
da relação onde
Passo 2
Para o item (b), agora iremos trabalhar o caso após ser retirado o Mylar. A DDP ainda é a mesma, pois a bateria não foi desconectada!
Também temos o campo elétrico de um capacitor onde o dielétrico é o vácuo fica:
A carga agora tem uma leve mudança:
Resposta
(a)
(b)