Lista 5 - Física 3 - 2010-2

Lista 5 –2010 1. Duas esferas metálicas, de raios r1 e r2 (r1 > r2), estão separadas e distantes uma da outra. A esfera 1 é carregada com uma carga positiva e a esfera 2 está descarregada. Após conectar as duas esferas através de um fio condutor, a esfera 1 passa a ter uma carga Q1, um potencial V1 e um campo elétrico na sua superfície E1. Os valores correspondentes para a esfera 2 são, Q2, V2 e E2. a) V1 é maior, menor ou igual a V2? Explique. b) Q1 é maior, menor ou igual a Q2? Explique. c) E1 é maior, menor ou igual a E2? Explique. 2. As figuras são gráficos de V versus x. Desenhe o gráfico correspondente de Ex versus x. 3. Um capacitor tem a metade da capacitância e duas vezes a diferença de potencial de um capacitor 1. Quanto vale a razão ? 4. Um capacitor de placas paralelas de área A e separação entre elas d contém uma fina folha de poliéster inserida entre as placas do capacitor. A espessura do poliéster é . O capacitor está ligado a uma bateria de V0 volts. Sem desconectar a bateria a folha de poliéster é retirada. Quais são: a carga, a diferença de potencial e o campo elétrico (a) antes de retirar o poliéster, (b) depois de retirado? 5. Sinais de alta freqüência geralmente são transmitidos ao longo de cabos coaxiais, como mostra a figura. (TV a cabo usam cabos coaxiais) O sinal é conduzido sobre um fio de raio R1, enquanto o condutor externo, de raio R2, está aterrado. Um material isolante preenche o espaço entre os dois condutores, e um isolante plástico recobre totalmente o exterior do cabo. Obtenha uma expressão para a capacitância por metro do cabo coaxial. Considere que o material isolante entre os cilindros seja o ar. Determine o valor da capacitância por metro se R1=0.50mm e R2=3.00mm. 6. Dois segmentos de fio têm diâmetros iguais, mas apresentam condutividades 1 e 2 diferentes. Uma corrente I passa através dos fios. Se as condutividades estão na razão 2/1, qual é a razão E2/E1 entre as intensidades de campo elétrico nos dois segmentos de fio? 7. O capacitor de um circuito RC é descarregado com uma constante de tempo de 10ms. Em que momento, após a descarga começar: a) a carga do capacitor é reduzida à metade de seu valor inicial; b) a energia armazenada no capacitor é reduzida à metade de seu valor inicia? 8. O interruptor da figura abaixo esteve na posição a por muito tempo. Ele é movido para a posição b e lá permanece por 1.25 ms, voltando então para a posição a. Que valor de energia foi dissipado pelo resistor de 50 ?