Exercícios Resolvidos de Campo e Energia em um Capacitor.

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Enunciado

Considere as três seguintes afirmações:

I A densidade de energia em um campo elétrico é linearmente proporcional ao módulo de tal campo.

I I O trabalho necessário para carregar um capacitor pode ser pensado com o trabalho necessário para criar um campo elétrico.

I I I Para um dado capacitor, quando dobramos a carga em cada uma de suas placas, a capacitância também dobra.

Qual alternativa indica a(s) afirmação(ões) correta(s)?

a Somente a I .

b Somente a I I .

c Somente a I I I .

d Somente a I e a I I .

e Somente a I e a I I I .

f Somente a I I e a I I I .

g Todas estão corretas.

h Nenhuma está correta.

Passo 1

Vamos analisar cada afirmativa.

I A densidade de energia em um campo elétrico é linearmente proporcional ao módulo de tal campo.

A densidade de energia em um campo elétrico é dada por:

u E = ϵ 0 E 2 2

Logo, ela é proporcional ao quadrado do módulo do campo.

A afirmativa é falsa.

Passo 2

I I O trabalho necessário para carregar um capacitor pode ser pensado com o trabalho necessário para criar um campo elétrico.

Isso é verdade pois, quando o capacitor está descarregado, não há campo elétrico em suas extremidades, e conforme a carga no capacitor vai aumentando, aumenta também o seu campo elétrico. Então as duas coisas estão ligadas.

A afirmação é verdadeira.

Passo 3

I I I Para um dado capacitor, quando dobramos a carga em cada uma de suas placas, a capacitância também dobra.

A capacitância de um capacitor depende somente da sua geometria.

Logo, a afirmação é falsa.

A resposta certa é a letra b .

Resposta

b Somente a I I .

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