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8.A: Capacitância (respostas)

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    Verifique sua compreensão

    8.1. \(\displaystyle 1.1×10^{−3}m\)

    8.3. 3,59 cm, 17,98 cm

    8.4. a. 25,0 pF;

    b. 9.2

    8.5. uma\(\displaystyle C=0.86pF,Q_1=10pC,Q_2=3.4pC,Q_3=6.8pC\);.

    b.\(\displaystyle C=2.3pF,Q_1=12pC,Q_2=Q_3=16pC\);

    c.\(\displaystyle C=2.3pF,Q_1=9.0pC,Q_2=18pC,Q_3=12pC,Q_4=15pC\)

    8.6. a.\(\displaystyle 4.0×10^{−13}J\); b. 9 vezes

    8.7. a. 3,0; b.\(\displaystyle C=3.0C_0\)

    8.9. uma\(\displaystyle C_0=20pF, C=42pF\);.

    b.\(\displaystyle Q_0=0.8nC, Q=1.7nC\);

    c.\(\displaystyle V_0=V=40V\); d.\(\displaystyle U_0=16nJ, U=34nJ\)

    Perguntas conceituais

    1. não; sim

    3. falso

    5. não

    7. \(\displaystyle 3.0μF,0.33μF\)

    9. as respostas podem variar

    11. A rigidez dielétrica é um valor crítico de um campo elétrico acima do qual um isolador começa a conduzir; uma constante dielétrica é a razão entre o campo elétrico no vácuo e o campo elétrico líquido em um material.

    13. A água é um bom solvente.

    15. Quando a energia do movimento térmico é grande (alta temperatura), um campo elétrico também deve ser grande para manter os dipolos elétricos alinhados com ele.

    17. as respostas podem variar

    Problemas

    19. 12,6 cm

    21. 1,55 V

    23. 25,0 nF

    25. \(\displaystyle 1.1×10^{−3}m^2\)

    27. 500 µC

    29. 1:16

    31. a. 1,07 nC;

    b. 267 V, 133 V

    33. \(\displaystyle 0.29μF\)

    34. 500 capacitores; conectados em paralelo

    35. \(\displaystyle 3.08μF\)(série) e\(\displaystyle 13.0μ\) (paralelo)

    37. \(\displaystyle 11.4μF\)

    39. 0,89 cm; 17,8 cm; 444 V

    41. \(\displaystyle 7.5μJ\)

    43. a. 450 Jb; 90,0 mC

    45. 1,15 J

    47. uma\(\displaystyle 4.43×10^{−9}F\);.

    b. 0,453 V;

    c.\(\displaystyle 4.53×10^{−10}J\);

    d. não

    49. 0,7 mJ

    51. a. 7,1 pF;

    b. 42 pF

    53. a. antes de 3,00 V; após 0,600 V;

    b. antes de 1500 V/m; após 300 V/m

    55. a. 3,91;

    b. 22,8 V

    57. a. 37 nC;

    b. 0,4 mV/m;

    c. 19 nC

    59. uma\(\displaystyle 4.4μF\);.

    b.\(\displaystyle 4.0×10^{-5}C\)

    61. \(\displaystyle 0.0135m^2\)

    63. \(\displaystyle 0.185μJ\)

    Problemas adicionais

    65. a. 0,277 nF;

    b. 27,7 nC;

    c. 50 kV/m

    67. a. 0,065 F;

    b. 23.000 C;

    c. 4,0 GB

    69. a.\(\displaystyle 75.6μC\); b. 10,8 V

    71. a. 0,13 J;

    b. não, devido ao aquecimento resistivo nos fios de conexão que está sempre presente, mas o esquema do circuito não indica resistores

    A figura mostra um circuito fechado com uma bateria de 400 volts. O terminal positivo da bateria é conectado a um capacitor de 3 micro Farads, seguido por uma combinação de dois capacitores em paralelo entre si, seguido por um quarto capacitor de valor 6 micro Farads, que por sua vez é conectado ao terminal negativo da bateria. Os capacitores paralelos entre si têm valores de 6 micro Farad e 3 micro Farad.

    73. uma\(\displaystyle −3.00μF\);.

    b. Você não pode ter uma\(\displaystyle C_2\) capacitância negativa.

    c. A suposição de que eles foram conectados em paralelo, e não em série, está incorreta. Uma conexão paralela sempre produz uma capacitância maior, enquanto aqui uma capacitância menor foi assumida. Isso só pode acontecer se os capacitores estiverem conectados em série.

    75. a. 14,2 kV;

    b. A tensão é excessivamente grande, mais de 100 vezes a tensão de ruptura do nylon.

    c. A carga assumida é excessivamente grande e não pode ser armazenada em um capacitor dessas dimensões.

    Problemas de desafio

    77. a. 89,6 pF;

    b. 6,09 kV/m;

    c. 4,47 kV/m;

    d. não

    79. a. 421 J;

    b. 53,9 mF

    81. \(\displaystyle C=ε_0A/(d_1+d_2)\)

    83. prova

    Contribuidores e atribuições

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