Um capacitor plano de 112 pF utiliza mica como dielétrico (
), tem placas de
de área e está submetido a uma ddp de 55 V . Calcule: a) o valor do campo na mica; b) a carga livre nas placas; c) a carga superficial induzida . R: a)
; b)
; c)
.
Passo 1
O enunciado dá um capacitor de placas paralelas com capacitância
, dielétrico de mica com constante
, área de placas
e tensão aplicada
. Pede:
a) o campo elétrico na mica;
b) a carga livre nas placas;
c) a carga superficial induzida.
Conteúdo: capacitor com dielétrico, relação entre ,
e
, e carga ligada à polarização.
a) o campo elétrico na mica;
b) a carga livre nas placas;
c) a carga superficial induzida.
Conteúdo: capacitor com dielétrico, relação entre
Passo 2
Para achar a distância entre as placas
, usamos a fórmula do capacitor com dielétrico:
Isolando
,
Substituindo
,
,
e
, obtemos
, que usaremos no próximo passo.
Passo 3
O campo na mica é
. Em vez de calcular
explicitamente, combinamos as fórmulas:
Substituindo
e os valores anteriores,
Passo 4
A carga livre em cada placa é
Passo 5
A polarização do dielétrico gera carga ligada (induzida)
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)