Checkpoint 5.5.2
O espaçamento das placas em um capacitor de placas paralelas típico é de cerca de
. (a) Qual é a área da placa em um capacitor de
? (b) Dado que o campo elétrico no qual a ruptura elétrica ocorre no ar é de cerca de
, qual é a carga máxima que este capacitor pode suportar? (c) A quantos elétrons esta carga corresponde? (A carga do elétron é
.)
Passo 1
O enunciado trata de um capacitor de placas paralelas com espaçamento
e capacitância
. Vamos usar a fórmula da capacitância de placas paralelas,
onde
. Em seguida, com o campo de ruptura elétrica
, vamos achar a tensão máxima
e daí a carga máxima
. Por fim, converteremos essa carga em número de elétrons usando
.
Passo 2
Isolando a área
na fórmula da capacitância:
Substituindo
e
:
Passo 3
A tensão de ruptura é
Logo a carga máxima é
Passo 4
O número de elétrons correspondente a
é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)