Para um capacitor de placas paralelas, totalmente preenchido com um dielétrico, temos:
. (a) Determine a sua capacitância.
Aplica-se uma tensão de 20 V entre as placas. (b) Determine E, D, Q e
.
Agora, removemos a fonte de tensão, sem alterar a tensão entre as placas, e retiramos, cuidadosamente, o dielétrico. © Qual é valor de Q após a operação? (d) Determine novamente os valores de
e
. (e) Qual é o valor de
após a operação?
Aplica-se uma tensão de 20 V entre as placas. (b) Determine E, D, Q e
Agora, removemos a fonte de tensão, sem alterar a tensão entre as placas, e retiramos, cuidadosamente, o dielétrico. © Qual é valor de Q após a operação? (d) Determine novamente os valores de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado é sobre um capacitor de placas paralelas completamente preenchido por um dielétrico. Temos:
- distância entre placas
- área das placas
- constante dielétrica relativa
Depois aplicam 20 V, e pedem: (a); (b) ;
em seguida removem o dielétrico mantendo o capacitor isolado e com a mesma tensão, e querem: ©após a remoção; (d) novo ; (e) nova tensão .
Conteúdo: capacitores, dielétrico, relações
-
-
, (com dielétrico) -
- energia
ou - sem dielétrico,
, mas fica constante se o capacitor está isolado.
Passo 2
(a) Calcular a capacitância com dielétrico:
Converter unidades:
Converter unidades:
Usando
temos
Passo 3
(b) Com
e o dielétrico presente:
- Campo elétrico
- Deslocamento elétrico
- Carga nas placas
- Energia armazenada
Passo 4
© Agora tiramos o dielétrico mantendo o capacitor isolado: a carga
não muda!
Passo 5
(d) Sem dielétrico (
):
- A nova capacitância é
Mas eu posso achar
e
direto de
:
Em vazio,
e
:
Energia agora (capacitor isolado):
Passo 6
(e) Nova tensão
=
:
Resposta
(a)
.
(b) Com 20 V e dielétrico:
(b) Com 20 V e dielétrico:
© Após remover o dielétrico (isolado):
(d) Sem dielétrico:
(e) Nova tensão