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Um capacitor de placas paralelas tem uma área de 0,01 m² e uma distância entre as placas de 0,005 m. Se o espaço entre as placas é preenchido com um material dielétrico com constante dielétrica de 2, qual é a capacitância?

A) 20 µF
B) 10 µF
C) 5 µF
D) 15 µF
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Questões para o Sucesso

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para calcular a capacitância de um capacitor de placas paralelas, usamos a fórmula: \[ C = \frac{{\varepsilon \cdot A}}{{d}} \] onde: - \( C \) é a capacitância, - \( \varepsilon \) é a permissividade do material (que é a permissividade do vácuo multiplicada pela constante dielétrica), - \( A \) é a área das placas, - \( d \) é a distância entre as placas. A permissividade do vácuo (\( \varepsilon_0 \)) é aproximadamente \( 8,85 \times 10^{-12} \, \text{F/m} \). Dado que a constante dielétrica (\( k \)) é 2, temos: \[ \varepsilon = k \cdot \varepsilon_0 = 2 \cdot 8,85 \times 10^{-12} \, \text{F/m} = 1,77 \times 10^{-11} \, \text{F/m} \] Agora, substituindo os valores na fórmula: - \( A = 0,01 \, \text{m}^2 \) - \( d = 0,005 \, \text{m} \) \[ C = \frac{{1,77 \times 10^{-11} \cdot 0,01}}{{0,005}} \] \[ C = \frac{{1,77 \times 10^{-13}}}{{0,005}} \] \[ C = 3,54 \times 10^{-11} \, \text{F} = 35,4 \, \text{nF} \] Convertendo para microfarads (µF): \[ C = 0,0354 \, \mu F \] Parece que houve um erro na interpretação dos dados ou na constante dielétrica, pois nenhuma das alternativas corresponde ao resultado. Vamos revisar: Se considerarmos a constante dielétrica e a área, o cálculo correto deve ser: \[ C = \frac{{2 \cdot 8,85 \times 10^{-12} \cdot 0,01}}{{0,005}} = 3,54 \times 10^{-11} \, \text{F} \] O resultado correto não está nas opções fornecidas. Por favor, verifique os dados ou as opções novamente.

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