Capacitancia

Fig.27-19 Questo 7.Os capacitoresso,freqentemente,abastecidoscomum fioeltri-figadoatravsde seus terminais.Porquesefaz assim?Sea distorodaslinhasdo campoeltriconumcapacitordeplacasno fossedesprezada,acapacitnciaseria maioroumenor?Dois discoscirculares decobreestodefronteumdo outro separa-por umadeterminadadistncia.De que modopoderamosreduzir arcitnciadessacombinao? dese espera. que aconstantedieltricadeummaterial variecomEmperatura?Em casoafirmativo,como?Importa,ouno.que asdculastenhammomentosde dipolopermanentes?Discuta as analogiase diferenas Quando: (a)umalmina dieltri-(b)uma lmina condutoraso inseridasentreasplacas de umcapa-deplacasparalelas.Suponhaque aespessuradecada lminaseja metadeda separaoentreasplacas'Umcapacitor deplacasparalelascontendoleofoiprojetadoparaumacapacitncia C e parafuncionarcomseguranaat umacertara depotencialmximaV sem sofrer ruptura.Contudo, o-pro_-ao foif"li, e o capacitor, s vezes,apresenta centelhainento.Opodeser feitopararecuperarocapacitor,mantendo-seC e V,,,inal-eusandoo mesmodieltrico?CAPACITANCIA 10714. Um objetodieltricoexperimentauma fora lquida quandosub-metidoa umcampoeltrico no-uniforme.Porquenohforalquidaquandoo campo uniforme?L5.Um jato deguaquesaide uma torneira podeser desviadose umabarracomcargafor colocadaprximaaele.Expliquepor qu.16.A guapossuiuma constantedieltricadevalor alto.Porque nocomum o seuusocomo materialdieltriconoscapacitores?17. Um capacitordeplacas paralelascarregadopormeiode uma ba-teria, sendo,a seguir,retirado. Umalmiha dieltrica, ento'introdu-zida entre asplacasdocapacitor.Descrevaqualitativamenteo queacon-tececoma caga,a capacitncia,a diferenadepotencial, o campoel-trico, a energiarmazenadaea lmina.18. Enquantoum capacitorpermaneceligadoaumabateria,umal-minadieltrica introduzida entre asplacas. Descrevaqualitativamenteoque acontececoma carga.a capacitncia. a diferena depotencial,ocampoeltrico,e a eiergiaarmazenada.E necessrioa realizaodeDistnciagrandetrabalho paraintroduzir-sealmjna?EXERCCIOSE PROBLEMAS19. Dois capacitoresidnticos estoligadoscomomostraaFig.2T-20.Uma1minadieltrica introduzidaentre as placasdeum doscapacito-res,a bateria permanecendoligada.Descrevaqualitativamenteo queacontece coma carga,a capacitncia,adiferenade potencial, o campoeltricoe a'energiaarmazenadade cadaum dos capacitores'Fie.27-20 Questo 19.lI27-2CapacitnciaUmeletrmetro uminstrumento usadoparamedir carga esttica:carga desconhecida colocadasobre as placas docapacitordoeadiferena de potencial medida. Que cargamnimapodemedidapor um eletrmetrocomumacapacitnciade 50pF e umaibilidade voltagemde0,15V?Os dois obietos metlicosdaFig.21-21tm cargas lquidasde +pCe - 70 pC,o queresulta numa diferenade potencialde 20 Veles. (a) Qual a capacitnciado sistema?(b) Se ascargas muda-para+ 200 pC e - 200 pC,qualsero valorda capacitncia? (c)sero valordadiferena depotencial?Fig.27-2lExerccio2.O capacitornaFig.21-22tem uma capacitnciade25 1tF e estmentesem carga.A bateria fomeceumadiferenade potencialde 120 V.Apsachave S ter ficadof3chadaporum longo tempo,quan-tacagater passadoatravsdabateria?Fig.27-22Exerccio3.Seo 27-3Clculo daCapacitncia4E. Resolvendo-seaEq. 27-9para0, vemosquesuaunidade SI ofarad pormetro.Mostrequeesta unidadeequivalentequelaobtidaanteriormentepara 0,ouseja,coulomb2por newton-meffo2.1Er' U* capacitordeplacasparalelaspossuiplacascircularesderaioV& cm eseparao1.3mm.(a)Calculea capacitncia. (b) Que cargaaparecer sobreasplacas'se adiferenadepotencialaplicada forde120v?108 ELETROMAGNETISMO6E. Sejamduasplacasmetilicasplanas, cadauma- de rea1,00 m2,comas quaiidesejamosconstruir umcapacitordeplacas paralelas'Parpobtrmosum capacitnciade1,00F, qualdeverser aseparoentreas placas?Serpossvelconstruirmostal capacitor?7E.A placaeocatododeum diodo avcuotma forma dedoiscilin-dros concntricoscomo catodosendoo cilindrocentral.O dimetro docatodo de1,6mm eo dimetro daplacade18 mm;osdoiselemen-tos tm omprimento de2,4 cm.Calculara capacitnciadodiodo'onde a readecada placaex a separaoentreas placas'(b)placasforem dealumnio,qualdever sero coeficientede exi..i.udos separadoresafim deque a capacitncia no varietemperatura? (Ignoreo efeitodosseparadoressobre ados capacitores?Seo27-4Capacitoresem Paralelo e em Srie/ R e spessura dr?(d)Determineporintegrenergiaarmazenada no espoque circundaocondutor' (e) Qual sensuaariaao se o raiodoiondutorfor aumentadoparaR + ^R? (0trabalhonecessrioparaestavariaodeenergia igualaoprodutoumapressoeletrositica externaea variaoresultanteno v.olume