Enunciado

Se a distância entre as placas de um capacitor de placas paralelas, carregado e isolado é duplicada, qual é a razão entre as energias final e inicial armazenadas?

Passo 1

Fala, galera!! Beleza?

Lembre-se que a energia eletrostática é dada por:

U = q 2 2 C

Note que é preferível usar essa expressão do que

U = 1 2 q V   o u   U = 1 2 C V 2

pois, para este caso, a carga q permanece constante (já que o capacitor está isolado), ao passo que V varia. Dessa forma, vemos que a razão entre a energia final, U f , e a energia inicial, U i , é:

U f U i = C i C f

Lembre-se também que

C = ε 0 A d

Passo 2

Usando a expressão acima para a capacitância, vemos que se a distância é duplicada, a capacitância cai pela metade. Assim, C i = 2 C f , de modo que

U f U i = 2

Tranquilo?

Resposta

A razão vale 2.

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