Capítulo 5 - CAPACITÂNCIA E CAPACITORES

EXERCÍCIOS.


Pergunta 1

  • 5.1 Um capacitor a ar, consistindo de duas placas paralelas bastante próximas, tem uma capacitância de 1000 pF. A carga em cada placa é de 1 mC. (a) Qual é a ddp entre as placas? (b) Se a carga for mantida constante, qual é a ddp entre as placas se a separação for duplicada? 
    R: (a)1000 Volts; (b)2000 Volts.


Pergunta 2

  • 5.2 Na figura 5.9 C1=3 mF e C2=2 mF. (a) Calcule a capacitância equivalente da rede entre os pontos ‘a’ e ‘b’. (b) Calcule a carga em cada um dos capacitores C1 mais próximos de ‘a’ e ‘b’ quando Vab=900 V. (c) Com Vab=900 V, calcule Vcd. 
    R:(a)1 mF; (b)900 mC; (c)300 Volts.

    • Figura 5.9


Pergunta 3

  • 5.3 Um capacitor de 1 mF e outro de 2 mF são ligados em série a uma fonte de tensão de 1200 V. (a) Determine a carga de cada um deles e a diferença de potencial através de cada um. (b) Os capacitores carregados são desligados da fonte e um do outro e religados com os terminais de mesmo sinal juntos. Determine a carga final em cada capacitor e a diferença de potencial através de cada um. 
    R:(a)800 mC, 800 V, 400 V; (b)533,33 mC, 1066,67 m, 533,33 V.


Pergunta 4

  • 5.4 Quer-se construir um capacitor de placas paralelas, usando borracha como dielétrico, tendo esta uma constante dielétrica igual a 3 e rigidez dielétrica de 2 x 105 V/cm. A capacitância do capacitor deve ser 0,51 mF e ele deve ser capaz de suportar uma diferença de potencial máxima de 6000 V. Qual é a área mínima que as placas do capacitor podem ter? 
    R:5,76 m2


Pergunta 5

  • 5.5 Um capacitor esférico consiste de uma esfera metálica interna, de raio Ra, apoiada num pedestal isolante situado no centro de uma esfera metálica oca de raio interno Rb. Há uma carga +Q na esfera interna e outra –Q na externa. (a) Qual é a ddp Vab entre as esferas? (b) Prove que a capacitância é 

    R:(a)Va-Vb=(q/4pe0) (Rb-Ra)/RaRb.


Pergunta 6

  • 5.6 Um cabo coaxial consiste de um cilindro condutor, sólido, interno, de raio Ra, suportado por discos isolantes, ao longo do eixo de um tubo condutor de raio interno Rb. Os dois cilindros são carregados com cargas opostas, com densidade linear l. (a) Qual é a ddp entre os dois cilindros? (b) Prove que a capacitância de um comprimento L do cabo é 

    • R:Veja a resposta na apostila, antes da eq. (5.5).

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