lista capacitores

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1) Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares de 8,2 cm de raio e 1,3 mm de 
separação. (a) Calcule a capacitância. (b) Que carga aparecerá sobre as placas se for 
aplicada uma diferença de potencial de 120 V. 
 
2) As placas de um capacitor esférico possuem raios de 38 mm e 40 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. 
 
3) Numa tela de televisor de plasma, pequenas células contendo uma mistura de gases 
emitem luz quando submetidas a descargas elétricas. A figura 1 mostra uma célula com 
dois eletrodos, nos quais uma diferença de potencial é aplicada para produzir a 
descarga. Considerando que os eletrodos formam um capacitor de placas paralelas, 
calcule: a) Calcule a capacitância da célula. b) A carga armazenada considerando uma 
diferença de potencial igual a 100V for aplicada nos eletrodos da célula. 
 
 
figura 1 
 
4) Na figura 2, determine a capacitância equivalente da combinação. Suponha que C1 = 10 
µF, C2 = 5µF e C3 = 
 
 
 figura 2 
 
5) Quantos capacitores de 1 µF devem ser ligados em paralelo para armazenar uma carga 
de 1 C com uma diferença de potencial de 110 V entre as extremidades dos capacitores? 
 
 
6) Na figura 3, a bateria possui uma diferença de potencial de 10 V e os cinco capacitores 
possuem, cada um, uma capacitância de 10 µF. Qual é a carga (a) sobre o capacitor 1 e 
(b) sobre o capacitor 2? 
 
Disciplina: Física Eletricidade 
Professora: Rejane Cristina Dorn 
5ª Lista de exercícios – Capacitores 
figura 3 
 
 
7) Na figura 4, a bateria possui uma diferença de potencial de 20 V. Determine (a) a 
capacitância equivalente; (b) a carga armazenada sobre o capacitor equivalente. 
Determine o potencial entre as placas e a carga sobre (c) o capacitor 1, (d) o capacitor 2 
e (e) o capacitor 3. 
 
figura 4 
 
 
8) Na figura 5, a bateria B fornece 12 V. Determine a carga sobre cada capacitor (a) 
primeiramente quando apenas a chave S1 for fechada e (b) mais tarde, quando a chave 
S2 também for fechada. Adote C1 = 1µF, C2 = 2 µF, C3 = 3 µF e C4 = 4 µF. 
 
figura 5 
 
 
9) Um capacitor de placas paralelas, com o espaço entre as placas preenchido por ar, tendo 
uma área de 40 cm
2
 e um espaçamento entre as placas de 1 mm é carregado com uma 
diferença de potencial de 600 V. Determine: (a) a capacitância, (b) a intensidade da 
carga sobre cada placa e (c) a energia armazenada. 
 
10) Dois capacitores de 2 µF e 4 µF de capacitância, estão ligados em paralelo atravessando 
uma diferença de potencial de 300 V. Calcule a energia total armazenada nos 
capacitores. 
 
11) Um capacitor de placas paralelas, com ar entre as placas, possui uma capacitância de 1,3 
pF. A separação entre as placas é duplicada e introduz-se cera entre elas. A nova 
capacitância é igual a 2,6 pF. Determine a constante dielétrica da cera. 
 
12) Um capacitor de placas paralelas, preenchido com ar entre elas, possui uma capacitância 
de 50 pF. (a) Se cada uma de suas placas possui uma área de 0,35 m
2
, qual a separação? 
(b) Se a região entre as placas for agora preenchida com um material tendo k=5,6, qual 
a capacitância? 
 
13) Para a segurança dos clientes, o supermercado utiliza lâmpadas de emergência e rádios 
transmissores que trabalham com corrente contínua. Para carregar suas baterias, no 
entando, esses dispositivos utilizam corrente alternada. Isso é possível graças a seus 
retificadores que possuem, cada um, dois capacitores de 1400 µF, associados em 
paralelo. Os capacitores descarregados e ligados a uma rede de tensão máxima igual a 
170 V, estarão com um carga plena após um intervalo de tempo t. Determine: (a) a 
carga elétrica total acumulada; (b) a energia potencial elétrica total armazenada. 
 
14) A figura 6 mostra um capacitor de placas paralelas com uma área das placas A = 7,89 
cm
2 
e uma distância entre as placas d = 4,62 mm. A parte superior do espaço entre as 
placas é preenchida por um material de constante dielétrica k1 = 11,0; a parte inferior é 
preenchida por um material de constante dielétrica k2 = 12,0. Qual é a capacitância? 
 
figura 6 
 
15) Explosões provocadas por descargas elétricas constituem um sério perigo nas indústrias 
que lidam com pós muito finos. Uma dessas explosões aconteceu em uma fábrica de 
biscoitos na década de 70. Os operários costumavam esvaziar os sacos de chocolate em 
pós que chegavam à fábrica em uma bandeja, da qual o material era transportado 
através de canos de plástico até o silo onde era armazenado. No meio dessa percurso, 
duas condições para que uma explosão ocorresse foram satisfeitas: (1) o módulo do 
campo elétrico ultrapassou 3 x 10
6
 N/C, produzido uma ruptura dielétrica do ar; (2) a 
energia da centelha resultante ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o pó explodisse. 
Suponha que o pó carregado negativamente esteja passando por um cano cilíndrico de 
plástico de raio R = 5 cm e que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas 
uniformemente com uma densidade volumétrica ρ. Usando a lei de Gauss, escreva uma 
expressão para o módulo do campo elétrico no interior do cano. (b) Como parte da 
explosão ocorrida na fábrica, o potencial elétrico dos operários foi medido enquanto 
esvaziavam sacos de chocolate em pó em um bandeja. Cada operário possuía um 
potencial elétrico de cerca de 7 kV em relação ao potencial da Terra, que foi 
considerado potencial zero. Supondo que o operário pode ser modelado como um 
capacitor com uma capacitância de 200 pF, determine a energia armazenada no 
capacitor. 
 
Respostas: 
 
(1) (a) 144 pF; (b) 17 nC; (2) (a) 84.5 pF; (b) 191 cm
2
; (3) (a) 1,1 x 10
-14
 F; (b) 1,1x 10
-12
 C. (4) 
7,33 pF; (5) 9090; (6) (a) 1 x 10
-4
 C; (b) 2 x 10
-5
 C; (7) (a) 3 µF; (b) 6 x 10
-5 
C; (c) 10 V e 3 x 10
-
5
 C; (d) 10 V e 2 x 10
-5
 C; (e) 5 V e 2 x 10
-5
 C; (8) (a) q1=q3= 9 µC e q2 = q4 = 16 µC; (b) q1 = 
8,4 µC, q2 = 17 µF, q3 = 11 µC, q4 = 14 µC; (9) (a) 35 pF; (b) 21 nC; (c) 6,3 µJ; (10) 0,27 J; 
(11) 4; (12) (a) 6,2 x 10
-2
 m; (b) 280 pF. (13) (a) 0,476 C; (b) 40,5 J. (14) 17,3 pF; (15) (a) 
ρ/(2πε0); (b) 4,9 mJ.