Lista 03 Capacitância + Corrente Eletrica +Circuitos

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UFMS – Universidade Federal do Mato Grosso do Sul 
 
1ª Lista de exercícios – Física III 
Prof. C. R. Cena 
 
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1. Determine a expressão da capacitância de um: (a) capacitor de placas planas e paralelas, (b) capacitor 
cilíndrico e (c) capacitor esférico. 
 
2. Um capacitor esférico apresenta raios das esferas de 3,0cm e 4,0cm. O espaço entre as esferas é 
preenchido por ar. Qual é o máximo de energia que se pode acumular no capacitor? 
 
3. Na Figura abaixo, as placas do capacitor e também as faces do bloco que se posiciona entre elas são 
quadradas de lado L. O bloco se posiciona de forma que as camadas de ar que o separam das placas têm, 
ambas, a espessura d/4. Calcule a capacitância do sistema e a energia nele acumulada. 
 
4. Um Capacitor de placas paralelas tem placas quadradas de lado L. Uma placa dielétrica de constante 
dielétrica k pode deslizar para o interior das placas, e sua espessura d é igual a separação entre as placas, 
Figura abaixo. O capacitor é carregado com carga q. (a) qual é a capacitância do capacitor quando o 
dielétrico já penetrou uma distância x dentro das placas? (b) qual é a energia eletrostática do capacitor? 
 
5. Calcule as resistências equivalentes às combinações de resistores mostradas nas figuras abaixo. 
 
 
6. Calcule a resistência equivalente entre os pontos (a) A e C, e (b) A e B da figura. 
 
 
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1ª Lista de exercícios – Física III 
Prof. C. R. Cena 
 
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7. Determine a expressão que relaciona o valor da resistência Rx com as demais resistências na ponte de 
Wheatstone abaixo. 
 
 
 
8. Determine a expressão para a Carga e a Descarga do Capacitor em Circuito RC. 
 
9. A distribuição de energia elétrica é feita com cabos de cobre ou alumínio. Como a potência dissipada 
por efeito Joule nos cabos é dada por P=RI2, é importante minimizar a corrente nos cabos. Para transferir 
altas potências usando correntes baixas, é necessário usar tensões altas, às vezes até de 1MV, nas linhas de 
transmissão. Próximo às cidades em que a energia vai ser distribuída, a voltagem é reduzida, em geral 
para 13KV, no caso do Brasil, por questões de segurança. Finalmente, a tensão é reduzida para 127V ou 
220V, no caso brasileiro para fornecimento aos consumidores. Uma Linha de transmissão transporta a 
potência de 1,0 GW de uma usina, na tensão de 500 KV, a uma distância de 400 Km. Se os cabos são 
feitos de Al e têm o diâmetro de 3,0 cm, que energia se perde nos cabos por efeito Joule? 
 
10. Uma bateria tem uma fem igual a 12,0V e sua resistência interna é 0,05Ω. (a) quanto de potência a 
bateria cede a um resistor com R=0,50Ω com o qual forma uma malha fechada. (b) se R for variável, para 
qual valor de R a potência nele dissipada é máxima?