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Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido
5a Lista de Exercícios de Física III - 2011.1
Exercícios
1. Quantos capacitores de 1; 00 �F devem ser ligados em paralelo para armazenar uma carga
de 1; 10 C com uma diferença de potencial de 110 V entre as placas dos capacitores?
2. Determine a capacitância equivalente do circuito da �gura 1 para C1 = 10; 0 �F , C2 = 5; 0
�F e C3 = 4; 0 �F .
3. Na �gura 1, uma diferença de potencial V = 100; 0 V é aplicada ao circuito e os valores
das capacitâncias são C1 = 10; 0 �F , C2 = 5; 0 �F e C3 = 4; 0 �F . Se o capacitor 3 sofre
uma ruptura dielétrica e passa a se comportar como um condutor, determine (a) o aumento
da carga do capacitor 1; (b) o aumento da diferença de potencial entre as placas do capacitor
1.
4. Um capacitor de 100 pF é carregado com uma diferença de potencial de 50 V e a bateria
usada para carregar o capacitor é desligada. Em seguida, o capacitor é ligado em paralelo
com um segundo capacitor, inicialmente descarregado. Se a diferença de potencial entre as
placas do primeiro capacitor cai para 35 V , qual é a capacitância do segundo capacitor?
5. Na �gura 2, as capacitâncias são C1 = 1; 0 �F e C2 = 3; 0 �F e os dois capacitores são
carregados com diferenças de potencial V = 100 V de polaridades opostas. Em seguida, as
chaves S1 e S2 são fechadas. (a) Qual é a nova diferença de potencial entre os pontos b e a?
(b) Qual é a nova carga do capacitor 1? (c) Qual é a nova carga do capacitor 2?
6. Na �gura 3, V = 9; 0 V , C2 = 3; 0 �F , C4 = 4; 0 �F e todos os capacitores estão
inicialmente descarregados. Quando a chave S é fechada, uma carga total de 12 �C passa
pelo ponto a e uma carga total de 8; 0 �C passa pelo ponto b. (a) Qual é o valor de C1? (b)
Qual é o valor de C3?
7. Um capacitor esférico consiste de duas cascas esféricas condutoras concêntricas, de raios
iguais a a e b (b > a). Mostre que sua capacitância é igual a
C = 4�"0
ab
b� a .
8. Um capacitor plano de placas paralelas possui área A = 10 cm2 e a distância entre as
placas vale d = 0; 75 mm. O capacitor é ligado a uma bateria cuja tensão é igual a 6 V .
Entre as placas do capacitor existe ar seco. Determine: (a) a capacitância C, (b) a carga
q, (c) a energia U , (d) o campo elétrico entre as placas, (e) a densidade de energia entre as
placas.
9. Um capacitor de placas paralelas, cujas placas têm uma área de 8; 5 cm2 e estão separadas
por uma distância de 3; 0 mm, é carregado por uma bateria de 6; 0 V . A bateria é desligada
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e a distância entre as placas do capacitor é aumentada (sem descarregá-lo) para 8; 0 mm.
Determine: (a) a diferença de potencial entre as placas; (b) a energia armazenada pelo
capacitor no estado inicial; (c) a energia armazenada pelo capacitor no estado �nal; (d) a
energia necessária para separar as placas.
10. Um certo capacitor é carregado com uma diferença de potencial V . Qual deve ser o
aumento percentual de V para que a energia armazenada aumente de 10%?
Respostas dos Exercícios
1) 104.
2) 3; 2 �F .
3) (a) 789 �C. (b) 78; 9 V .
4) 42; 9 pF .
5) (a) 50 V . (b) 50 �C. (c) 150 �C
6) (a) 4 �F . (b) 2 �F ..
8) (a) 11; 8 pF . (b) 71 pC. (c) 2; 1 � 10�10 J . (d) 8 � 103 V=m. (e) 2; 8 � 10�4 J=m3.
9) (a) 16 V . (b) 45; 1 pJ . (c) 120; 4 pJ . (d) 75; 3 pJ .
10) 4; 9%.
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