Um capacitor de placas paralelas possui uma área de
e a distância entre elas é de
. O capacitor é ligado a uma bateria de 625 V . Determine: a) a capacitância; b) a carga; c) a energia armazenada; d) o campo elétrico entre as placas; e) a densidade de energia do capacitor. R: a)
; b)
; c)
; d)
; e)
.
Passo 1
O enunciado trata de um capacitor de placas paralelas com área de
e separação de
, ligado a uma tensão de
. Vamos usar as fórmulas básicas da eletrostática de capacitores:
Passo 2
Converter unidades e calcular a capacitância.
A área é
A área é
a distância é
e a permissividade do vácuo vale
.
Logo
Logo
Passo 3
Calcular a carga no capacitor usando
:
Passo 4
Calcular a energia armazenada com
:
Passo 5
O campo elétrico uniforme entre as placas é
Passo 6
A densidade de energia do campo é
Resposta
a)
b)
c)
d)
e)
b)
c)
d)
e)