Duas folhas de alumínio paralelas e separadas entre si por
tem uma capacitância de 9,70 pF , e estão carregadas de tal modo que a ddp entre elas é de
. Calcule: a) a área de uma das folhas; b) diminuindo a distância entre as placas para 0,10 mm e mantendo a carga constante, ache o novo valor de capacitância; c) a variação na ddp. R: a)
; b)
.
Passo 1
O enunciado descreve um capacitor de placas paralelas com distância inicial
carregado de modo que a capacitância seja
e a diferença de potencial seja
. O objetivo é
– calcular a área de cada placa usando a fórmula
– calcular a área
onde
.
– depois reduzir a distância para mantendo a carga constante, achar a nova capacitância
.
– finalmente, calcular a nova diferença de potencial e a variação
.
– depois reduzir a distância para
– finalmente, calcular a nova diferença de potencial
Passo 2
Para achar a área usamos
Substituindo numericamente:
Passo 3
Como a carga permanece constante, primeiro calculamos
A nova capacitância, com
, é
Passo 4
A nova diferença de potencial é
Logo a variação é
ou seja a ddp diminuiu em
.
Resposta
a)
b)
c) (nova ddp
)
b)
c)