Exercícios Mais Acessados UTFPR - Halliday Vol 3 - 9°ed de Física 3 da UTFPR - Capacitância

(Cap 25 Ex- 9) Os três capacitores da Fig. 25-27 estão inicialmente descarregados e têm uma capacitância de 25,0 μF. Uma diferença de potencial V = 4200 V entre as placas dos capacitores é estabelecida quando a chave é fechada. Qual é a carga total que atravessa o medidor A?

(Cap 25 Ex- 13) Um capacitor de 100 pF é carregado com uma diferença de potencial de 50 V e a bateria usada para carregar o capacitor é desligada. Em seguida, o capacitor é ligado em paralelo com um segundo capacitor, inicialmente descarregado. Se a diferença de potencial entre as placas do primeiro capacitor cai para 35 V, qual é a capacitância do segundo capacitor?

(Capítulo 25.3 – Exercício 6) Pretende-se usar duas placas de metal com de área para construir um capacitor de placas paralelas. (a) Qual deve ser a distância entre as placas para que a capacitância do dispositivo seja 1,00 F? (b) O dispositivo é fisicamente viável?

(Cap 25 Ex- 54) Duas placas paralela$ de 100 crn 2 de área recebem cargas de mesmo valor absoluto, 8,9 X 10- 1 C, e sinais opostos. O campo elétrico no interior do dielétrico que preenche o espaço entre as placas é 1,4 X 10 6 V/m. (a) Calcule a constante dielétrica do material. (b) Determine o módulo da carga induzida nas superfícies do dielétrico.

(Capítulo 25.3 – Exercício 3) Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares com um raio de 8,20 cm, separadas por uma distância de 1,30 mm. (a) Calcule a capacitância. (b) Qual é a carga das placas se uma diferença de potencial de 120 V é aplicada ao capacitor?

(Cap 25 Ex- 53) Um capacitor de placas paralelas tem uma área das placas de e uma distância entre as placas de . Uma bateria é usada para carregar as placas com uma diferença de potencial de e em seguida é removida do circuito. Um dielétrico com de espessura e constante dielétrica é introduzido simetricamente entre as placas. (a) Qual é a capacitância antes da introdução do dielétrico? (b) Qual é a capacitância após a introdução do dielétrico? (c) Qual é a carga das placas antes da introdução do dielétrico? (d) Qual é a carga das placas após a introdução do dielétrico? (e) Qual é o módulo do campo elétrico no espaço entre as placas e o dielétrico? (f) Qual é o módulo do campo elétrico no interior do dielétrico? (g) Qual é a diferença de potencial entre as placas após a introdução do dielétrico? (h) Qual é o trabalho necessário para introduzir o dielétrico?

(Cap 25 Ex- 37) Um capacitor de placas paralelas, cujas placas têm uma área de e estão separadas por uma distância de 3,00 mm, é carregado por uma bateria de 6,00 V. A bateria é desligada e a distância entre as placas do capacitor é aumentada (sem descarregá-lo) para 8,00 mm. Determine

(a) a diferença de potencial entre as placas;

(b) a energia armazenada pelo capacitor no estado inicial;

(c) a energia armazenada pelo capacitor no estado final;

(d) a energia necessária para separar as placas.

(Capítulo 25.3 – Exercício 5) Qual é a capacitância de uma gota formada pela fusão de duas gotas esféricas de mercúrio com 2,00 mm de raio?

(Cap 25 Ex- 51) Um capacitor de placas paralelas tem uma capacitância de , uma área das placas de e um dielétrico de mica () que preenche totalmente o espaço entre as placas. Para uma diferença de potencial de 50 V, calcule (a) o módulo E do campo elétrico no interior do dielétrico; (b) o valor absoluto da carga livre nas placas; (c) o valor absoluto da densidade superficial de cargas induzidas no dielétrico .

(Cap 25 Ex- 36) Como engenheiro de segurança, o leitor precisa emitir um parecer a respeito da prática de armazenar líquidos condutores inflamáveis em recipientes feitos de material não condutor. A companhia que fornece um certo líquido vem usando um recipiente cilíndrico, feito de plástico, de raio r = 0,20 m, que está cheio até uma altura h = 10 cm, menor que a altura interna do recipiente (figura abaixo). A investigação do leitor revela que, durante o transporte, a superfície externa no recipiente adquire uma densidade de cargas negativas de (aproximadamente uniforme). Como o líquido é um bom condutor de eletricidade, a carga do recipiente faz com que as cargas do líquido se separem.

(a) Qual é a carga negativa induzida no centro do líquido?

(b) Suponha que a capacitância da parte central do líquido em relação à terra seja 35 pF. Qual é a energia potencial associada à carga negativa desse capacitar efetivo?

(c) Se ocorre uma centelha entre a terra e a parte central do líquido (através do respiradouro), a energia potencial pode alimentar a centelha. A energia mínima necessária para inflamar o líquido é 10 mJ. Nessa situação, o líquido pode pegar fogo por causa de uma centelha?

(Cap 25 Ex- 15) Na Fig. 25-31 , uma bateria de 20,0 V é ligada a um circuito constituído por capacitores de capacitâncias e . Determine (a) a capacitância equivalente do circuito; (b) a carga armazenada por ; (c) e (d) do capacitor 1; (e) e (f) do capacitor 2; (g) e (h) do capacitor 3.

(Cap 25 Ex- 14) Na Fig. 25-30, a bateria tem uma diferença de potencial V = 10,0 V e os cinco capacitores têm uma capacitância de 10,0 μF. Determine a carga (a) do capacitor 1; (b) do capacitor 2.

(Cap 25 Ex- 17) Na figura, uma diferença de potencial V = 100,0 V é aplicada ao circuito e os valores das capacitâncias são = 10,0 μF, = 5,00 μF e = 4,00 μF. Se o capacitor 3 sofre uma ruptura dielétrica e passa a se comportar como um condutor, determine

(a) o aumento da carga do capacitor 1;

(b) o aumento da diferença de potencial entre as placas do capacitor 1.

(Cap 25 Ex- 28) A Fig. abaixo mostra uma bateria de e três capacitares descarregados de capacitâncias , e . A chave é deslocada para a esquerda até que o capacitar 1 esteja totalmente carregado. Em seguida, a chave é deslocada para a direita. Determine a carga final (a) do capacitar 1; (b) do capacitar 2; (c) do capacitar 3.