Exercício de Física Haliday (69)

Prévia do material em texto

O potencial através do segmento paralelo é então (112 V) ÿ (89,0 V) = 23,0 V. Portanto, [ÿV ]1 = [ÿV ]2 = 23,0 V.
(b) O módulo da carga em cada placa é dado por
1
você =
=
(1,59×107J )
A energia armazenada é U =
E30-21 A capacitância total é (2100)(5,0×10ÿ6F) = 1,05×10ÿ2F. A energia total armazenada é
E30-22 (a) U = (b) 
(3,05×106J)/(3600×103J/kW · h) = 0,847kW · h.
2
(e) A densidade de energia é a Eq. 30-28,
(0,063m)2 = 7,41×10ÿ2 J/m3 .
você 
= 2
(8,85×10ÿ12F/m)(42,0 × 10ÿ4m2 ) = 2,86×10ÿ11 F. (1,30 × 
10ÿ3m)
E30-24 A capacitância equivalente é dada por
Então q1 = (10,3×10ÿ6F)(23,0 V) = 2,37×10ÿ4C e q2 = (4,80×10ÿ6F)(23,0 V) = 1,10×10ÿ4C.
1
2
2
q = CÿV = (2,86×10ÿ11 F)(625 V) = 1,79×10ÿ8 C.
71
=
o campo entre as placas é dado por Ed = ÿV
1 1
0A 
d
=
C(ÿV )
=
1/Ceq = 1/(2,12×10ÿ6F) + 1/(3,88×10ÿ6F) = 1/(1,37×10ÿ6F).
1
(8,85×10ÿ12F/m) 2
(2,86×10ÿ11 F)(625 V)2 = 5,59 µJ.
(0,061 F)(1,0×104V)2 = 3,05×106J.
C(ÿV )
((8,85×10ÿ12F/m))(4,81×105 V/m)2 = 1,02 J/m3 .
(8150V)
O custo é
(c) A energia armazenada em um capacitor é dada pela Eq. 30-25, independentemente do tipo ou formato do 
capacitor, então
2
você 
= 2
E30-26 A carga em C3 pode ser encontrada considerando a capacitância equivalente. q3 = (3,10× 10ÿ6F)(112 V) = 
3,47×10ÿ4C. O potencial em C3 é dado por [ÿV ]3 = (3,47×10ÿ4C)/(3,90× 10ÿ6F) = 89,0 V.
= US$ 0,133.
1
C =
0E
=
(1,37×10ÿ6F)(328 V)2 = 7,37×10ÿ2J.
2C(ÿV )
0E
US$ 
0,03 3600×103J
1
você =
(d) Assumindo um arranjo de placas paralelas sem efeitos de franjas, a magnitude do elétrico onde d é a separação 
entre as placas. Então
E30-23 (a) A capacitância de um capacitor de placas paralelas cheio de ar é dada pela Eq. 30-5,
E = ÿV /d = (625 V)/(0,00130 m) = 4,81×105 V/m.
=
,
E30-25 V /r = q/4ÿ0r = E, de modo que se V é o potencial da esfera então E = V /r é o campo elétrico na superfície. 
Então a densidade de energia do campo elétrico próximo à superfície é
(1,05×10ÿ2F)(55×103V)2 = 1,59×107 J.
2
1 2
1 2
2
2
2
2
2
2
1
Machine Translated by Google