Exercícios Resolvidos de Dielétricos

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Enunciado

Um capacitor carregado tem um campo elétrico inicial E 0 e uma diferença de potencial inicial V 0 entre suas placas.

Sem desliga-lo da bateria que o carregou, uma placa de dielétrico κ > 1 é inserida e preenche completamente o volume entre as placas, que produz um campo elétrico E d e uma diferença de potencial V d entre elas.

O par de afirmações que melhor representa as relações entre os campos elétricos e as diferenças de potencial antes e depois da inserção do dielétrico é:

a E d > E 0 ; V d > V 0 ;

b E d = E 0 ; V d = V 0 ;

c E d = E 0 ; V d < V 0 ;

d E d < E 0 ; V d = V 0 ;

e E d < E 0 ; V d < V 0 ;

Passo 1

Quando colocamos um dielétrico entre as placas do capacitor, temos geralmente duas casos que costumam ser cobrados em provas, que são:

  • Carga constante;
  • DDP constante;

O primeiro caso geralmente ocorre quando estamos analisando um capacitor isoladamente (mas o problema geralmente especifica isso), o segundo caso ocorre quando o capacitor está ligado a uma bateria, que é o nosso caso aqui.

Assim, a ideia é mais ou menos essa:

Se liga que, como não estamos desconectando o capacitor da bateria, ele sempre vai estar submetido à uma mesma ddp V 0 , logo:

V d = V 0

E d = E 0

Nesse caso, a única coisa que muda no capacitor após colocarmos o dielétrico será a carga.

Resposta

b E d = E 0 ; V d = V 0 ;

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