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LISTA IV - FÍSICA BÁSICA III Prof. Dr. Robert R. M. Zamora
LISTA IV: CAPACITORES
01. Na fig., no circuito elétrico, calcule a carga
acumulada no condensador de 3 μF, sabendo que a
diferença de potencial entre os pontos A e B é de 30
volts.
a) 20 μC b) 30 μC c) 40 μC
d) 50 μC e) 60 μC
02. Na fig., no circuito elétrico todos os condensadores
tem capacidade C=40 μF. Calcule a capacidade
equivalente entre a e b
a) 15 μF b) 20 μF c) 25 μF
d) 30 μF e) 10 μF
03. Na fig. , no sistema de condensadores, calcule a
capacidade equivalente entre “a” e “b”.
a) 1 μF b) 2 μF c) 3 μF
d) 4 μF e) 5 μF
04. Na fig. , no circuito elétrico V=300 volts, C= 4.10-8
F, abre-se o interruptor S1 e se fecha o S2. Calcule a
carga dos condensadores de capacidade C e 2C.
a) 4 μC, 8 μCb) 8 μC, 4 μC c) 3 μC,6 μC
d) 6 μC,3 μC e) 2 μC,4 Μc
05. Na fig., no circuito elétrico todos os condensadores
têm capacidades C=4 μF. Calcule a capacidade
equivalente entre “a” e “b”.
a) 1 μF b) 2 μF c)3 μF
d) 4 μF e) 5 μF
06. Na fig., no circuito elétrico, calcule a carga do
condensador de capacidade 10 μF
a) 1 mc b) 2 mc c) 3 mc
d) 4 mc e) 5 mc
07. Na fig. , no circuito elétrico a capacidade de todos
os condensadores é C=6 μF. Calcule a capacidade
equivalente entre a e b.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAPÁ – UNIFAP
PRÓ-REITORIA DE ENSINO DE GRADUAÇÃO - PROGRAD
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS-DCET
CURSO DE FÍSICA
LISTA IV - FÍSICA BÁSICA III Prof. Dr. Robert R. M. Zamora
a) 4 μF b) 2 μF c) 8μF
d) 10μF e) 6μF
08. Na fig., no sistema de condensadores, calcule a
carga do condensador de 3 F.
a) 5 C b) 10 C c) 15 C
d) 20 C e) 25 C
09. Na fig. , no sistema de condensadores, calcule a
diferença de potencial no condensador de 2 μF.
a) 18 V b) 12 V c) 24 V
d) 36 V e) 30V
10. Na Fig., a área de placas do condensador múltiplo
é A= 9 cm2
e a distância entre as placas d=6mm.
Calcule aproximadamente a capacidade equivalente
deste condensador. (k=9.109N.m
2/C
2)
a) 2 pF b) 4 pF c) 6 pF
d) 8 pF e) 10 Pf
11.Na fig, no sistema mostrado todos os
condensadores tem capacidade igual a C= 10 μF,
Calcule a capacidade equivalente entre a e b
a) 10 μF b) 15 μF c) 20μF
d) 25μF e) 30μF
12. Na fig., as placas quadradas de lado a=2 cm do
condensador formam um ângulo θ=20 entre si, sabendo
que d=0,5 cm. Calcule a capacidade deste
condensador.
a) 0,650 pF b) 0,652 pF c) 0,654 pF
d)0,656 pF e) 0,658 pF
13. Na fig., as capacidades dos condensadores situados
nas arestas do cubo são C= 105 μF. Despreze as
resistências dos condutores.
LISTA IV - FÍSICA BÁSICA III Prof. Dr. Robert R. M. Zamora
I) Calcule a capacidade equivalente entre os vértices A
e B.
II) Calcule a capacidade equivalente entre os vértices
A e D.
III) Calcule a capacidade equivalente entre os vértices
A e E.
14. Na fig. , se mostra uma rede de condensadores de
um ilimitado. Se cada condensador tem valor iguala
C= 2( +1) μF. Calcule a capacidade equivalente
entre os pontos X e Y.
a) 1μF b) 2μF c) 3μF
d) 4μF e) 5μF
15. Na fig., entre as placas planas paralelas do
condensador se introduz uma placa de cobre de
espessura “b”. A placa de cobre eqüidistante das placas
do condensador.
I) Calcular a capacidade do sistema, antes de introduzir
a placa de cobre.
II) Calcular a capacidade do sistema, depois de
introduzir a placa de cobre.
16. Na fig.45, quando o interruptor S se move para a
esquerda, as placas do condensador C1, adquirem uma
diferença de potencial de Vo. Os condensadores C2 e
C3 estão inicialmente descarregados. Em continuação o
interruptor S se move para a direita. (C1 =1 μF,
C2=2μF, C3= 3 μF e V0)
I) Calcular a carga que adquire o condensador C1.
II) Calcular a carga elétrica final que adquire o
condensador C1.
III) Calcular a carga elétrica final do sistema de
condensadores.
IV) Calcular a energia final armazenada no sistema de
condensadores.
17. Na fig. , o condensador de placas planas paralelas
de área “A”, separadas por uma distância “d” se
carrega até uma diferença de potencial “V0”. Logo, se
desconecta da bateria de carga e as placas se separam
uma distancia “2d”
I) Calcule a nova diferença de potencial entre as placas
de condensador.
II) calcule a energia elétrica inicial E0 armazenada no
condensador.
III) Calcule a energia elétrica final armazenada no
condensador.
IV) Calcule o trabalho que foi feito para separar as
placas do condensador.
18. Na fig. 48, no condensador de placas cilíndricas de
raios internos “a” e externo “b” e longitude “ ”, provar
que a metade da energia elétrica se encontra
armazenada em um cascarão cilíndrico de raios
internos “a” e externo “r”, dada por: r = .
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19. Na fig., o espaço entre as placas do condensador
plano se enche com dois dielétricos de constantes “k1”
e “k2”.
I) Provar que a capacidade equivalente, esta dada por:
C= ( A/d)[(k1 + k2) /2]
II) Comprovar esta formula para todos os possíveis
casos limites.
20. Na fig. , o condensador de placas planas paralelas
de área “A”, separadas por uma distância “d”, está
cheia com dois dielétricos de constantes k1=8, k2=2.
Que largura “x” deve ter o dielétrico de constante “k1”,
tal que, ao substituir os dois dielétricos por um
dielétrico de constante k3=4, não varia a capacidade do
condensador? (a=6 cm)
a) 1,0 cm b) 1,5 cm c) 2,0 cm
d) 2,5 cm e) 3,0 cm
21.Na fig., as placas planas paralelas do condensador
são quadrados de lados a=4 cm e estão separadas por
uma distância de d=2 mm. O espaço entre as placas do
condensador se preenchem com um dielétrico cuja
constante depende linearmente da distancia “x”, sendo
seu valor nos extremos esquerdos e direito de k1=2 e
k2=6, respectivamente. ( = 8,85.10-12
C2/N.m
2)
I) Calcular a constante dielétrica “k” a distancia de
x=a/4.
II) Calcular aproximadamente a capacidade do
condensador. (p=10-12
)
III) Calcular o valor médio da constante “k” do
dielétrico.
22. Na fig. , as placas planas paralelas do condensador
de área A=0,12 m2, separadas por uma distância de d=
1,2 cm, se conectam a uma bateria até uma diferença
de potencial de 125 V e depois se desconectam. Entre
as duas placas se localizam, de maneira simétrica um
material dielétrico de espessura b= 0,4 cm e constante
dielétrica k=4,8
I) Calcular a capacidade do condensador antes de
introduzir o dielétrico
II) Calcular a capacidade do condensador depois de
introduzir o dielétrico.
III) Calcular a carga livre “q” antes e depois de
introduzir o dielétrico.
IV) Calcular o campo elétrico no espaço intermediário
entre as placas e o dielétrico.
V) Calcular a magnitude do campo elétrico no
dielétrico.
VI) Ao colocar o dielétrico em sua posição, qual é a
diferença de potencial entre as duas placas?
LISTA IV - FÍSICA BÁSICA III Prof. Dr. Robert R. M. Zamora
VII) Calcular o trabalho externo realizado ao
introduzir o dielétrico entre as placas.
23. Na fig., no condensador consta que duas placas
paralelas muito perto uma da outra tem no ar uma
capacidade de C=1.000 pF. A carga elétrica sobre uma
placa é de Q=1 C. ( = 8,85.10-12
C2/N.m
2)
I) Calcular a diferença de potencial entre as placas do
condensador.
II) Assumindo que a carga se mantém constante,
calcule a diferença de potencial entre as placas, se a
separação entre as mesma se duplica.
III) Que trabalho é necessário realizar para duplicar a
separação entre as mesmas?
24. Na fig. , se deseja construir um condensador
intercalando uma folha de papel de 0,004 cm de
espessura entre as folhas de estanho. O papel tem uma
constante dielétrica relativa de 2,8 e conduzirá a
eletricidade se está no campo elétrico de intensidade
3.106 V/m. Isto é, a tensão de ruptura do papel é
3MV/m. . ( = 8,85.10-12
C2/N.m
2)
I) Calcular a área das placas que se necessita para que
um condensador deste tipo tenha uma capacidade de
0,3 μF.
II) Qual é o potencial máximo que se pode aplicar se o
campo elétrico no papel não deve exceder a metade da
tensão de ruptura?
25. Dois condensadores de ar idênticos se conectam
em serie e a combinação se mantém a uma diferença
de potencial constante de 50 volts. Se uma folha de
dielétrico, de constante dielétrica 10 e espessura igual
a um décimo da separação de ar entre as placas, se
introduz entre estas em um dos condensadores, calcule
a voltagem de placa a placa neste condensador.
a) 21,8 V b) 23,8 V c) 25, 8V
d) 27,8 V e) 29,8 V
26. Duas conchas condutoras esféricas, concêntricas de
raios R1 e R2 , se mantêm a potenciais V1 e V2,
respectivamente. A região entre as conchas se
preenche com um médio dielétrico. Demonstre por um
cálculo direto que a energia armazenada no dielétrico é
C.( V2-V1)2/2, sendo C a capacidade do sistema.
27. Na figura temos um condensador formado com
placas não paralelas, placas de comprimento "b",
largura "a" e separadas por uma distancia d com
relação as verticais. Calcular a capacitância deste
condensador.
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