Exercicios cap25

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FISICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL III 
LISTA DE EXERCÍCIOS- SEMESTRE 2008/2 
CAP. 25 – CAPACITANCIA 
HALLIDAY 7ª EDIÇÃO 1/2 
 
 
 
 
1 (1 H) – O capacitor ao lado possui uma capacitância 
de 25 µF e está inicialmente descarregado. A bateria 
fornece uma diferença de potencial de 120 volts. Depois 
da chave S ser fechada, quanta carga passará por ela? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 (3 H) – Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares de 8,2 cm de raio e 1,3 mm de 
separação. (a) Calcule a respectiva capacitância. (b) Que carga aparecerá sobre as placas se for 
aplicada uma diferença de potencial de 120 volts? 
 
3 (5 H) – Uma gota esférica de mercúrio de raio R= 2 mm possui uma capacitância dada por C= 
4π ε0 R. Se duas destas gotas se combinarem para formar uma única gota maior, qual será a sua 
capacitância? 
 
4 (6 H) –As placas de um capacitor esférico possuem raios de 38,0 mm e 40,0 mm. (a) Calcule a 
capacitância. (b) Qual deve ser a área da placa de um capacitor de placas paralelas com a mesma 
separação entre as placas e a mesma capacitância? 
 
 
 
5 (9 H) – Determine a capacitância equivalente àquela 
da combinação ao lado. Suponha que C1 = 10,0 µF, C2 
= 5,00 µF e C3 = 4,00µF. 
 
 
 
 
 
6 (12 H) – Na figura ao lado , a bateria possui uma 
diferença de potencial de 10 V e os cinco capacitores 
possuem, cada um, uma capacitância de 10 µF. Qual a 
carga(a) sobre o capacitor 1 e (b) sobre o capacitor 2? 
 
 
 
 
 
 
7 (15 H) – Na figura ao lado, a bateria possui uma 
diferença de potencial de 20 volts. Determine (a) a 
capacitância equivalente a todos os capacitores e (b) a 
carga armazenada por esse capacitor equivalente. 
Determine também o potencial entre as placas e a carga 
sobre (c) o capacitor 1, (d) o capacitor 2 e (e) o capacitor 
3. 
 
 
 
 
+
 
-
C 
S
V
C3 
C2 C1 
C1 
C2 
10 V 
 C2 = 2,0 µF 
3,0 µF 
2 ,0 µF 
C3 = 4,0 µF 
4,0 µF 
C1 = 3,0 µF 
 + 
 
20 V 
 - 
FISICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL III 
LISTA DE EXERCÍCIOS- SEMESTRE 2008/2 
CAP. 25 – CAPACITANCIA 
HALLIDAY 7ª EDIÇÃO 2/2 
 
 
8 (21 H) – Quando a chave S é posicionada à esquerda 
na figura ao lado, as placas do capacitor 1 adquire uma 
diferença de potencial V0. Os capacitores 2 e 3 estão 
inicialmente descarregados. A chave agora é 
posicionada à direita. Quais são as cargas finais q1, q2 e 
q3 em cada capacitor? Considere Vo = 12 V, C1= 4 µF, 
C2= 6 µF e C3 = 3 µF . 
 
 
9 (25 H) – Qual a capacitância necessária para armazenar uma energia de 10kWh com uma diferença de 
potencial de 1000 V? 
 
10 (27 H) – Dois capacitores, de 2,0 e 4,0 µF de capacitância, estão ligados em paralelo e através de uma 
diferença de potencial de 300 volts. Calcule a energia total armazenada nos capacitores. 
 
 
11 (74 H) – Um capacitor cilíndrico possui raios a e b, sendo b > a. Mostre que metade da energia 
potencial elétrica está localizada no interior de um cilindro cujo raio é r a b= . 
 
 
12 (42 H) – Um capacitor de placas paralelas 
com placas de área A é preenchido com dois 
dielétricos como mostra a figura. Mostre que a 
capacitância do mesmo é 
0 1 2
2
A
C
d
ε κ κ+= 
Verifique esta fórmula para casos limite. 
(Sugestão: Você conseguiria justificar este 
arranjo como sendo o de dois capacitores em 
série)? 
 
 
 
13 (43 H) – Um capacitor de placas paralelas 
com placas de área A é preenchido com dois 
dielétricos como mostra a figura. Mostre que a 
capacitância do mesmo é 
0 1 2
1 2
2 A
C
d
ε κ κ
κ κ= + 
Verifique esta fórmula para casos limite. 
(Sugestão: Você conseguiria justificar este 
arranjo como sendo o de dois capacitores em 
série)? 
 
 
C3 
C2 
V0 
C1 
S 
A/2 A/2 
d κ1 κ2 
κ1
κ2
d