Exercícios Resolvidos de Campo e Energia em um Capacitor.

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Enunciado

13 - Um capacitor de placas paralelas de capacitância C 0 é carregado por uma bateria a uma diferença de potencial ∆ V C 0 . Agora, o capacitor é desconectado da bateria e imerso em um recipiente com água destilada de constante dielétrica K . Podemos afirmar que:

  1. A capacitância aumenta por um fator K .
  2. A diferença de potencial entre as placas aumenta de um fator K .
  3. A energia armazenada no capacitor diminui de um fator K .
  1. I, II e III
  2. Apenas I e II
  3. Apenas a III
  4. Apenas I e III
  5. Apenas II

Passo 1

Ora, da própria definição de constante dielétrica...

K = C C 0

Onde C é a capacitância no meio dielétrico e C 0 é no vácuo, então nós percebemos que a a capacitância C de fato aumenta para K C 0 . O item I e verdadeiro.

Passo 2

Ora, a diferença de potencia entre as placas será dada por...

q = C V     →

V = q C = q K C 0

Então perceba que a tensão não aumenta como diz o item II e sim reduz! (O que faz sentido, pois o meio dielétrico ainda permite a passagem de pequenas cargas, neutralizando um pouco as cargas).

Passo 3

Ora, a energia no capacitor é de...

U C = q 2 2 C   →

U C = q 2 2 K C  

Logo, de fato a energia diminui por um fator de K ! Item verdadeiro.

Resposta

Letra D.

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