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Eletromagnetismo

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Cada placa de um capacitor com placas paralelas possui área igual a 12,2 cm2 e a distância entre as placas e de 3,26 mm. A carga acumulada em cada placa possui módulo igual a 4,35x10-⁸C As cargas estão no vácuo. Analise as proposições a seguir: I. Utilizando E₀=8,854x10⁻¹² C²/Nm² valor da capacitância é de aproximadamente 3,29 pF; II. A diferença de potencial entre as placas é de aproximadamente 13221,9 V; III. O módulo do campo elétrico entre as placas é de 8,98x10⁹ N/C. Assinale a alternativa correta: A Somente a I e III são verdadeiras; B + Todas são verdadeiras; C Somente a II é verdadeira; D Somente a I e II são verdadeiras.
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Romerito Nogueira

ontem

Respostas

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ontem

Vamos analisar cada proposição: I. Utilizando E₀=8,854x10⁻¹² C²/Nm², o valor da capacitância é de aproximadamente 3,29 pF. A capacitância \( C \) de um capacitor de placas paralelas é dada por: \[ C = \frac{ε_0 \cdot A}{d} \] onde \( A \) é a área da placa em metros quadrados e \( d \) é a distância entre as placas em metros. Convertendo os valores: - Área \( A = 12,2 \, \text{cm}^2 = 12,2 \times 10^{-4} \, \text{m}^2 = 1,22 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 \) - Distância \( d = 3,26 \, \text{mm} = 3,26 \times 10^{-3} \, \text{m} \) Substituindo na fórmula: \[ C = \frac{(8,854 \times 10^{-12}) \cdot (1,22 \times 10^{-3})}{3,26 \times 10^{-3}} \approx 3,29 \times 10^{-12} \, \text{F} = 3,29 \, \text{pF} \] Portanto, a proposição I é verdadeira. II. A diferença de potencial entre as placas é de aproximadamente 13221,9 V. A diferença de potencial \( V \) é dada por: \[ V = \frac{Q}{C} \] onde \( Q = 4,35 \times 10^{-8} \, \text{C} \) e \( C = 3,29 \times 10^{-12} \, \text{F} \). Substituindo: \[ V = \frac{4,35 \times 10^{-8}}{3,29 \times 10^{-12}} \approx 13221,9 \, \text{V} \] Portanto, a proposição II é verdadeira. III. O módulo do campo elétrico entre as placas é de 8,98x10⁹ N/C. O campo elétrico \( E \) entre as placas é dado por: \[ E = \frac{V}{d} \] Substituindo os valores: \[ E = \frac{13221,9}{3,26 \times 10^{-3}} \approx 4,05 \times 10^{6} \, \text{N/C} \] Portanto, a proposição III é falsa. Agora, analisando as proposições: - I é verdadeira. - II é verdadeira. - III é falsa. A alternativa correta que contém todas as proposições verdadeiras é: D Somente a I e II são verdadeiras.

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