4- (2 pontos) Um capacitor de placas paralelas preenchido com ar possui uma capacitância de
.
(a) A capacitânica deste capacitor muda se dobrarmos a distância entre as placas? Se sim, qual o valor da nova capacitância?
(b) Suponha que a distância entre as placas foi dobrada e um material dielétrico foi inserido entre elas. A nova capacitância é de
. Encontre a constante dielétrica
do material dielétrico.
(a) A capacitânica deste capacitor muda se dobrarmos a distância entre as placas? Se sim, qual o valor da nova capacitância?
(b) Suponha que a distância entre as placas foi dobrada e um material dielétrico foi inserido entre elas. A nova capacitância é de
Passo 1
O enunciado dá um capacitor de placas paralelas cheio de ar com capacitância inicial
.
a) Pergunta se ao dobrar a distância entre as placas a capacitância muda e qual passa a ser seu valor.
b) Depois de dobrar a distância, insere-se um dielétrico e obtém-se nova capacitância ; pede-se a constante dielétrica
.
O conteúdo necessário é a fórmula da capacitância de placas paralelas
a) Pergunta se ao dobrar a distância entre as placas a capacitância muda e qual passa a ser seu valor.
b) Depois de dobrar a distância, insere-se um dielétrico e obtém-se nova capacitância
O conteúdo necessário é a fórmula da capacitância de placas paralelas
e, com dielétrico,
além de entender a dependência inversa de
em
.
Passo 2
Ao dobrar a distância
, temos
Substituindo
,
Passo 3
Com dielétrico e distância dobrada,
Como
, isolamos
:
Resposta
(a)
(b)
(b)