O texto a seguir refere-se às Questões 1 e 2.
Um capacitor elementar de placas paralelas, formadas por retângulos cujas dimensões são 1,4 centímetros de comprimento e 2 centímetros de largura, estão separadas por um dielétrico de espessura igual a 4 milímetros, permissividade elétrica relativa igual a 15 e rigidez dielétrica de
Volts por metro. Sabendo-se que a permissividade elétrica do vácuo é
Farads por metro, determine:
- A carga máxima, em nano-Coulombs ( nC ), que o capacitor pode armazenar;
- A energia armazenada no capacitor, em nano-Joules (nJ), quando a tensão for igual a 100 Volts.
Questão 2
Qual é a energia armazenada no capacitor, em nano-Joules (nJ), quando a tensão for igual a 100 Volts?
a)
b)
c)
d)
e)
Um capacitor elementar de placas paralelas, formadas por retângulos cujas dimensões são 1,4 centímetros de comprimento e 2 centímetros de largura, estão separadas por um dielétrico de espessura igual a 4 milímetros, permissividade elétrica relativa igual a 15 e rigidez dielétrica de
Questão 2
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado apresenta um capacitor de placas paralelas retangulares com comprimento de
cm, largura de
cm, separação
mm, permissividade relativa
e
F/m. Queremos calcular a energia armazenada quando
V, usando
Passo 2
Calcular a área das placas:
A separação é
Passo 3
Determinar a capacitância:
Passo 4
Calcular a energia armazenada:
Resposta
e)