Física I - Exercícios 2

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Lista de exercícios 2 – Física I 1) Um capacitor de placas paralelas é carregado com uma tensão de 100V . A área das 
placas é de 2 2m e a distância entre elas é de 1mm . Calcule: a) o campo elétrico entre as placas. b) a energia por unidade de volume na região entre as placas. c) a energia armazenada no capacitor. d) a capacitância do capacitor. 2) As placas de um capacitor são quadradas, de 10 cm de lado, e separadas por 4mm . Uma chapa de dielétrico, com constante dielétrica k =2, tem a mesma área que as placas. Calcule: a) a capacitância do capacitor sem o dielétrico. b) a capacitância do capacitor com o dielétrico ocupando completamente o espaço entre as placas. c) a capacitância se uma placa de dielétrico, com espessura de 3mm , for inserida no entre as placas. 3) Os capacitores da figura estão inicialmente descarregados. As capacitâncias são 
1 4C F , 2 8C F e 3 12C F , e a diferença de potencial da bateria é 12V . Quando a chave S é fechada, quantos elétrons passam pelos pontos a, b, c e d? 
 4) Três tubos cilíndricos concêntricos, de paredes delgadas, têm raios de 0,2; 0,5 e 0,8 cm . O espaço entre os tubos contém vácuo. Os cilindros de fora e de dentro estão ligados entre si. Determine a capacitância por unidade de comprimento do conjunto. 5) Um resistor de 2M é ligado em série com um capacitor de 1,5 F e uma bateria de 
6V cuja resistência interna é insignificante. O capacitor está inicialmente descarregado. Após transcorrido um período de tempo t RC  , determine: a) a carga do capacitor. b) a corrente do circuito. c) a potência fornecida pela bateria. d) a potência dissipada pelo resistor. e) a taxa de variação de energia armazenada no capacitor. 6) Quando um resistor de 5 é ligado a uma bateria, um amperímetro indica a corrente de 0,75 A . Quando outro resistor de 7 é ligado a esta bateria, o amperímetro indica a corrente de 0,60 A . Determine a resistência interna e a fem da bateria. 7) Um gerador de fem igual a 40V e resistência interna de 0,5 é ligado aos terminais de um reostato. Determine: a) a corrente através do circuito nas condições de máxima potência. b) a resistência do reostato. c) o rendimento do gerador. d) a potência máxima transferida. 
8) Um motor elétrico recebe potência a potência de 1 kW , sob tensão de 100V . Sabendo que a potência dissipada internamente é de 200W , calcule: a) a resistência interna do motor. b) a fcem do motor. c) o rendimento do motor. 9) Duas pilhas elétricas apresentam as seguintes características: ( 1 18V  e 1 2r   ) e ( 2 12V  e 2 1r   ). Elas são associadas em série juntamente com um resistor, cuja resistência é de 3 . Determine: a) a corrente elétrica que atravessa o circuito. b) a ddp no receptor. 10) Quando um carro pára no instante 0t  a ddp entre o carro e o piso é de 30 kV . A capacitância do sistema carro-piso é de 500 pF e a resistência elétrica dos pneus é de 
25G . Quanto tempo é necessário para que a energia associada às cargas do carro caia abaixo do valor crítico, a energia que não produzirá centelha, 50pE mJ ?