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Potencial Elétrico

Um capacitor esférico é formado por dois condutores esféricos concêntricos separados pelo vácuo. A superfície esférica interna possui raio de 15,0 cm e a capacitância é igual a 116 pF. (a) Qual é o raio da superfície esférica externa? (b) Se a diferença de potencial entre as esferas for igual a 220 V, qual será o módulo da carga de cada esfera?

Física

UNP


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Há mais de um mês

Capacitores são dispositivos armazenadores de carga compostos por um conjunto de dois ou mais condutores isolados entre si por um dielétrico. No caso dos capacitores esféricos sua capacitância depende apenas de propriedades geométricas.


(a)

Sabendo que a capacitância de um capacitor esférico é dada por:

Onde:

E que a constante dielétrica do vácuo é igual a .


Isolando o raio externo, teremos:

Substituindo os dados de raio interno e capacitância dados pelo exercício, encontramos:

Portanto, o raio externo do capacitor será igual a .


(b)

A relação entre diferença de potencial e carga no capacitor é dada por:

Dada a capacitância e a diferença de potencial do capacitor, teremos uma carga igual a:

Como a carga se divide igualmente entre os dois dielétricos a carga em cada esfera será igual a .

Capacitores são dispositivos armazenadores de carga compostos por um conjunto de dois ou mais condutores isolados entre si por um dielétrico. No caso dos capacitores esféricos sua capacitância depende apenas de propriedades geométricas.


(a)

Sabendo que a capacitância de um capacitor esférico é dada por:

Onde:

E que a constante dielétrica do vácuo é igual a .


Isolando o raio externo, teremos:

Substituindo os dados de raio interno e capacitância dados pelo exercício, encontramos:

Portanto, o raio externo do capacitor será igual a .


(b)

A relação entre diferença de potencial e carga no capacitor é dada por:

Dada a capacitância e a diferença de potencial do capacitor, teremos uma carga igual a:

Como a carga se divide igualmente entre os dois dielétricos a carga em cada esfera será igual a .

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