Um capacitor de placas paralelas muito extenso é alimentado por uma bateria com ddp
. A energia original armazenada no capacitor é
. Em seguida, o capacitor é desligado da bateria. Se depois disso, triplicarmos a distância entre as placas, qual será a nova quantidade de energia armazenada?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Passo 1
Resumindo: temos um capacitor de placas paralelas muito extenso, inicialmente ligado a uma bateria de ddp
e com energia armazenada
. Em seguida desconectamos a bateria (carga
fixa) e triplicamos a distância entre as placas. Precisamos achar a nova energia armazenada. O conteúdo envolve variação de capacitância e energia em capacitor com carga constante.
Passo 2
Enquanto ligado, a capacitância inicial vale
e a carga armazenada é
A energia original pode ser escrita como
Passo 3
Depois de desconectar da bateria,
permanece constante. Ao triplicar a distância
, a nova capacitância fica
Passo 4
Com carga fixa, a energia armazenada é
Substituindo
e usando
, obtemos
Resposta
(E)