Lista de Exercícios Resolvidos - Capacitores - Física III

4ª Lista de Exercícios Física III Aluno Valor 2 pontos CAPACITORES 1 Um capacitor possui capacitância de 25µF e está inicialmente descarregado Uma bateria alimenta o capacitor ao fechar uma chave com ddp 120V Qual é a carga total do capacitor após a chave fechar R 3mC 2 Pretendese usar duas placas de metal com 1m2 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 1F b O dispositivo é fisicamente viável R a 8851012m 3 Quantos capacitores de 1µF devem ser ligados em paralelo para armazenar uma carga de 1C com ddp de 110V entre as placas dos capacitores R 9090 capacitores 4 Um capacitor de 2µF e um capacitor de 4µF são ligados em paralelo a uma fonte com uma ddp de 300V Calcule a energia total armazenada nos capacitores R 027J 5 Um capacitor de placas planas paralelas cujo dielétrico é o ar tem uma capacitância de 50pF a Se a área entre as placas é de 035m2 qual é a distância entre as placas b Se a região entre as placas é preenchida por um material com k56 qual é a nova capacitância R a 6195103m b280pF 6 Considerando o circuito da Figura abaixo a Determine a capacitância total b Determine a carga em cada placa c Calcule a carga total 7 Considerando o circuito da Figura abaixo a Determine a capacitância total b Determine a carga em cada placa c Tensão entre os terminais de cada capacitor e Energia armazenada em cada capacitor CAPACITORES RESOLUÇÃO 1 QCV Q2510 6120310 310 6Q3 μC 2 aCk ϵ 0 A d 1188510 12 1 d d88510 12m b É muito difícil desenvolver este dispositivo por ter que separar duas placas de 1m 2por d885 10 12m extremamente inviável 3 QCeqV 1Ceq110Ceq 1 110000909 F Quando colocamos n capacitores de 1μ F em paralelo nós obtemos Ceqnμ F Assim n10 6000909n9090 Capacitores em paralelo 4 Dois capacitores em paralelo Ceq é igual a soma das duas capacitâncias Ceq6μ F EC U 2 2 610 6300 2 2 027 J 5 a Ck ϵ 0 A d 5010 12188510 12 035 d d619510 3m b Ck ϵ 0 A d C56C5650 pFC280 pF 6 a Capacitores em paralelo CeqC1C2C32060 μ F b Q1C1V Q180010 6 48Q100384 C384mC Q2C2V Q26010 6 48Q2000288C288mC Q3C3 V Q3120010 648Q300576C576mC c QtCeqV Qt206010 6 48Q1009888C9888mC ou então QtQ1Q2Q39888mC 7 a Capacitores em série 1 Ceq 1 C1 1 C2 1 C3 Ceq C1C2C3 C1C2C1C3C2C3 Ceq 2005010 20050200105010 10 6 Ceq8 μC b Capacitores em série Carga em todos os capacitores é igual a Qt QtCeqV810 660Qt48010 6480 μC c QC1 V 148010 620010 6V 1V 1480 20024 V QC2V 248010 65010 6V 2V 2480 50 96V QC3V 348010 61010 6V 3V 3480 10 48V