Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares de raio 8 2 cm e separação 2 6 mm

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Carga de um Capacitor, Cálculo da Capacitância, Cálculo do Campo Elétrico, Cálculo da Diferença de Potencial, Capacitor de Placas Paralelas, Capacitor Cilíndrico e Esférico. 28 SEMANA 8: Capacitância: Capacitor plano e Capacitores cilíndrico e esférico. VERIFIQUE! Prepare seus estudos! Nesta semana, você deverá ser capaz de:  Reconhecer a aplicação da capacitância como propriedade útil na concepção de dispositivos eletrônicos;  Inferir acerca dos principais aspectos que influenciam na capacitância;  Discutir as formas de armazenamento de energia nos terminais de um capacitor;  Calcular os valores da capacitância e energia nas armaduras de um capacitor. PESQUISE! Aprofunde seus estudos pesquisando na internet e consultando a bibliografia da disciplina sobre:  Cargas elétricas;  Campo elétrico;  Capacitância;  Carga de um capacitor. EXPERIMENTE! Realize aplicações práticas sobre o que está aprendendo: Na indústria esse componente é utilizado em diversas formas. Ele ajuda a compor circuitos elétricos de inúmeros aparelhos, como, por exemplo, máquinas fotográficas, computadores e televisores. A função dos capacitores é essencial em circuitos ressonantes e circuitos retificadores, assim como em divisores de frequência. Dada sua amplitude de aplicação, existem muitos tipos de capacitores, fabricados com materiais distintos. Quais são os materiais mais utilizados para a fabricação de capacitores? COLABORE! Algumas perguntas chave ligadas às aulas dessa semana merecem sua atenção. O que acha de discuti-las com os seus colegas?  O que é um capacitor e qual a sua função?  Quais os tipos e aplicações? 29 ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM  Vídeo: “Capacitors and Capacitance: Capacitor physics and circuit operation”. Disponível em: //www.youtube.com/watch?v=f_MZNsEqyQw  Capítulo 25 do livro HALLIDAY, David. Fundamentos de física, v.3 Eletromagnetismo. Lista de exercícios: 1) Pretende-se usar duas placas de metal com 1 m2 de área para construir um capacitor de placas paralelas. a. Qual deve ser a distância entre as placas para que a capacitância do dispositivo seja 1F? b. O dispositivo é fisicamente viável? 2) Os dois objetos de metal da Figura possuem cargas de +70 pC e −70 pC, que resultam em uma diferença de potencial de 20 V. a. Qual é a capacitância do sistema? b. Se as cargas mudarem para +200 pC e −200 pC, qual será o novo valor da capacitância? c. Qual será o novo valor da diferença de potencial? 3) Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares com um raio de 8,20 cm, separadas por uma distância de 1,30 mm. a. Calcule a capacitância. b. Qual será a carga das placas se uma diferença de potencial de 120 V for aplicada ao capacitor? 4) Um capacitor de 100 𝑝𝐹 é carregado por uma diferença de potencial de 50 𝑉 e a bateria é usada para carregar o capacitor é desligada. Em seguida, o capacitor é ligado em paralelo com um segundo capacitor, incialmente descarregado. Se a diferença de potencial entre as placas do primeiro capacitor cai para 35 𝑉, qual é a capacitância do segundo capacitor? 5) Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares de raio 8,2 cm e separação 1,3 mm. (a) Calcule sua capacitância. (b) Que carga aparecerá sobre as placas se a diferença de potencial aplicada for de 120 V? 6) Sejam duas placas metálicas planas, cada uma área de 1,00 𝑚2 com as quais desejamos construir um capacitor de placas paralelas. Para obtermos uma capacitância de 1,00 𝐹, qual deverá ser a separação entre as placas? Será possível construirmos tal capacitor? 7) Duas placas paralelas de folha de alumínio têm uma separação de 1,0 mm, uma capacitância de 10 pF e estão carregadas a 12 V. (a) Calcule a área da placa. Mantendo-se a carga constante, diminuímos a separação entre as placas de 0,10 mm. (b) Qual é a nova capacitância? (c) De quanto varia a diferença de potencial? 8) Um componente elétrico utilizado tanto na produção como na detecção de ondas de rádio, o capacitor, pode também ser útil na determinação de uma grandeza muito importante do eletromagnetismo: a permissividade elétrica de um meio. Para isso, um estudante, dispondo de um capacitor de placas paralelas, construído com muita precisão, preenche a região entre as placas com uma folha de mica de 1,0 mm de espessura e registra, com um medidor de capacitância, um valor de 0,6 nF. Sabendo-se que as placas são circulares, com diâmetro igual a 20 cm, afirma-se que a permissividade elétrica da mica, em unidades do S.I., é igual a? 9) Um capacitor plano de capacitância 5 𝜇𝐹 recebe uma carga elétrica de 20 𝜇𝐶. Determine: a) a ddp entre as armaduras do capacitor; b) a energia potencial elétrica armazenada no capacitor. 10) Uma pequena esfera de isopor, de massa 0,512 g, está em equilíbrio entre as armaduras de um capacitor de placas paralelas, sujeito às ações exclusivas do campo elétrico e do campo gravitacional local. 30 Considerando g=10m/s2, pode-se dizer que essa pequena esfera possui um excesso de quantos elétrons? 31 SEMANA 9: Capacitores e Dielétricos: Associações e Energia. VERIFIQUE! Prepare seus estudos! Nesta semana, você deverá ser capaz de:  Avaliar a influência da presença de um dielétrico entre as placas de um capacitor quanto à sua eficiência;  Reconhecer os tipos básicos de associações envolvendo dois ou mais capacitores;  Esquematizar circuitos com uso de capacitores para atender finalidades específicas. PESQUISE! Aprofunde seus estudos pesquisando na internet e consultando a bibliografia da disciplina sobre:  BONJORNO, José. Física, v.3 Eletromagnetismo – Física Moderna. São Paulo: FTD, 1992. (Disponível na Biblioteca Virtual 3.0).  HALLIDAY, David. Fundamentos de física, v.3 Eletromagnetismo. 10. São Paulo: LTC, 2016. (Disponível na Biblioteca Virtual 3.0).  Young & Freedman. Física, v. 3 Eletromagnetismo. 12. São Paulo: Pearson, 2009. (Disponível na Biblioteca Virtual 3.0). EXPERIMENTE! Realize aplicações práticas sobre o que está aprendendo: Pesquise os modelos de capacitores e identifique sua eficiência. COLABORE! Algumas perguntas chave ligadas às aulas dessa semana merecem sua atenção. O que acha de discuti-las com os seus colegas?  O que é um capacitor e como ele funciona?  O que o capacitor faz com a energia?  Quantos equipamentos do meu cotidiano usam capacitores?  Como se dá o funcionamento do equipamento desfibrilador? 32 ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM Lista de Exercícios: 1) Dois condutores, cujas capacidades são respectivamente 𝐶1 = 3 µ𝐹 e 𝐶2 = 2 µ𝐹, foram eletrizados e agora apresentam cargas 𝑄1 = 9 µ𝐶 e 𝑄2 = 1 µ𝐶. Supondo que esses condutores tenham sido ligados por um fio metálico, determine: a. O potencial de equilíbrio eletrostático. b. A nova carga de cada condutor eletrostático. 2) Na figura abaixo, 5 capacitores iguais estão ligados em um circuito formado por uma associação mista de capacitores. O valor de cada capacitância é igual a 0,01 Farad. A capacitância equivalente da associação mista será: a) 0,02 Farad b) 0,01 Farad c) 0,04 Farad d) 0,1 Farad e) 0,2 Farad 3) Considere a associação de capacitores a seguir. Se a capacidade equivalente dessa associação é igual a 2F, a capacidade de cada capacitor é: a) 1F b) 4F c) 5F d) 10F e) N.D.A 4) . O outro Ele me olhou como se estivesse descobrindo o mundo.

Como se calcula a capacidade de um capacitor de placas paralelas?

Como C = Q/V, podemos reescrever esta relação da seguinte forma: Dessa maneira, podemos dizer que a capacitância de um capacitor de placas paralelas é proporcional à área das placas e inversamente proporcional à distância entre elas.

Quando a distância entre as placas de um capacitor de placas paralelas?

Quando a distância entre as placas paralelas de um capacitor carregado é , a diferença de potencial entre as placas é . Se a distância for reduzida para , a nova diferença de potencial entre as placas será: a) b)

Que carga aparecerá sobre as placas se a diferença de potencial aplicada for de 120 V?

(a) Calcule a capacitância. (b) Que carga aparecerá sobre as placas se a ddp aplicada for de 120 V? = 1.44 × 10−10 = 144 pF.

Qual a energia potencial armazenada entre as placas paralelas de um capacitor cuja capacitância é de 10 ΜF quando submetido a uma diferença de potencial de 1 mV?

De acordo com os dados informados pelo enunciado do exercício, a capacitância do dispositivo é de 10 μF (10.10-6 F), e a diferença de potencial entre suas placas é de 1 mV (1.10-3 V). Dessa forma, temos que: Portanto, a energia potencial armazenada entre as placas do capacitor é de 5 pJ (5 picojoules).

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