Enunciado

Um capacitor com placas paralelas separadas por uma distância d é carregado até atingir uma diferença de potencial V c . Todos os fios e baterias são desconectados e, então, as duas placas são afastadas (com as mãos isoladas) até ficarem a uma nova distância 2d.

a. A carga Q do capacitor varia enquanto a separação aumenta? Em caso afirmativo, por qual fator? Em caso negativo, por que não?

b. A intensidade de campo elétrico E varia enquanto a separação aumenta? Em caso afirmativo, por qual fator? Em caso negativo, por que não?

c. A diferença de potencial V c varia enquanto a separação aumenta? Em caso afirmativo, por qual fator? Em caso negativo, por que não?

Passo 1

Pronto para resolver mais uma questão?

Quando aumentamos a distância entre duas placas paralelas, vamos variar o campo elétrico.

E = η ε 0

E = Q ε 0 ⋅ A

E variando o campo elétrico também alterará a carga do capacitor

Dobrando a distância o campo elétrico cai pela metade (isso pode ser conferido no Passo2)

E 2 = Q ε 0 ⋅ A

A razão entre a situação 1 e a situação com d i s t â n c i a = 2 d é

Q 2 / Q 1 = 1 / 2

Passo 2

O campo elétrico é inversamente proporcional a distância das placas, isto pode ser visto em

E = Δ V c / d

Se variarmos a distância, consequentemente variamos a intensidade do campo elétrico.

Para a carga ter efeito sobre um ponto, ela precisa estar próxima, se a distância tender ao infinito, então a intensidade naquele ponto será zero.

Dobrando a distância o campo elétrico ira diminuir pela metade.

E 2 / E 1 = Δ V 2 d Δ V d

E 2 / E 1 = 1 / 2

Passo 3

E = Δ V c / d

Através dessa equação podemos ver que a diferença de potencial também variará.

Δ V c = E ⋅ d

Δ V c 2 = E ⋅ 2 d

Depois de dobrar a distância a diferença de potencial dobrará.

Δ V c 2 / Δ V c = 2

Resposta

a.

Q 2 / Q 1 = 1 / 2

b.

E 2 / E 1 = 1 / 2

c.

Δ V c 2 / Δ V c = 2

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