Qual quantidade de carga pode ser armazenada em um capacitor com ar entre as placas antes que o dispositivo seja danificado, se a área de cada placa for de 5,00 cm2? (b) E se? Determine a carga máxima se poliestireno for utilizado entre as placas em vez do ar.

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!

Q m a x = C Δ V m a x ,   mas   Δ V m a x = E m a x d

Também,

C = κ ∈ 0 A d

Então,

Q m a x = κ ϵ 0 A d E m a x d = κ ϵ 0 A E m a x

Passo 2

Letra a:

Como tem ar entre as placas, k = 1.00 , e E m a x = 3.00 × 10 6 V / m . Então,

Q m a x = κ ϵ 0 A E m a x = 8.85 × 10 - 12 F m 5.00 × 10 - 4 m 2 3.00 × 10 6 V m = 13.3 n C

Passo 3

Letra b:

Com poliestireno entre as placas, k = 2.56 , e E m a x = 24.0 × 10 6 V / m . Então,

Q m a x = κ ϵ 0 A E m a x = 2.56 8.85 × 10 - 12 F m 5.00 × 10 - 4 m 2 × 24.0 × 10 6 V / m

= 272 n C

Resposta

  1. 13.3 n C
  2. 272 n C
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