Questão 1. Um capacitor de placas paralelas cuja capacitância
é
é carregado por uma bateria até que haja uma diferença de potencial
entre as placas. A bateria é desligada e um dielétrico (
) é introduzido entre as placas, preenchendo todo o espaço entre as placas. Preencha a tabela a seguir:
Grandeza
Capacitor sem dielétrico
Capacitor com dielétrico
Capacitância
D.d.p. entre as placas
Energia potencial armazenada
Carga nas placas
Grandeza | Capacitor sem dielétrico | Capacitor com dielétrico |
Capacitância
|
||
D.d.p. entre as placas
|
||
Energia potencial armazenada
|
||
Carga nas placas
|
Passo 1
O enunciado trata de um capacitor de placas paralelas com capacitância inicial
ligado a uma bateria que fornece uma diferença de potencial
. Depois de carregado, a bateria é desligada (logo, a carga
no capacitor permanece constante) e insere-se um dielétrico de constante
preenchendo totalmente o espaço entre as placas. Vamos usar as fórmulas básicas de capacitores:
e lembrar que, com o dielétrico inserido e bateria desconectada,
Passo 2
Calculando a carga inicial
e a energia inicial
:
Passo 3
Com o dielétrico inserido e a bateria desconectada:
Passo 4
A nova diferença de potencial
e a nova energia
ficam:
Resposta
Grandeza | Capacitor sem dielétrico | Capacitor com dielétrico
Capacitância |
|
D.d.p. entre as placas |
|
Energia potencial armazenada |
|
Carga nas placas |
|
Capacitância
D.d.p. entre as placas
Energia potencial armazenada
Carga nas placas