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Física – eletricidade capacitores 01 2013

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Física – eletricidade capacitores 01 2013

  1. 1. FÍSICA – ELETRICIDADE_CAPACITORES 01 - 2013 Página 1 FÍSICA – ELETRICIDADE_CAPACITORES 01 - 2013 01. Dois condutores, cujas capacidades são respectivamente C1 = 3 µF e C2 = 2 µF, foram eletrizados e agora apresentam cargas Q1 = 9 µC e Q2 = 1 µC. Supondo que esses condutores tenham sido ligados por um fio metálico, determine: a) O potencial de equilíbrio eletrostático b) A nova carga de cada condutor eletrostático. Antes de iniciar a resolução dos exercícios é interessante transformar os submúltiplos informados em notação convencional, inteira. C1 = 3 µF = 3.10 -6 C C2 = 2 µF = 2.10 -6 C Q1 = 9 µC = 9.10 -6 C Q2 = 1 µC = 1.10 -6 C 03. (UERJ - adaptada) No dia seguinte ao de uma intensa chuva de verão no Rio de Janeiro, foi publicada em um jornal uma foto, com a seguinte legenda: “Durante o temporal, no morro do Corcovado, raios cortam o céu e um deles cai exatamente sobre a mão esquerda do Cristo Redentor.” A alternativa que explica corretamente o fenômeno é: a) Há um excesso de elétrons na Terra. b) O ar é sempre um bom condutor de eletricidade. c) Há transferência de prótons entre a estátua e a nuvem. d) Há uma suficiente diferença de potencial entre a estátua e a nuvem. e) O material de que é feita a estátua é um mau condutor de eletricidade. 04. Calcule, usando a definição, a capacitância de uma esfera metálica de raio R, mostrando que quanto maior é o raio da esfera maior a sua capacitância. 05. Quanto vale um farad? É possível construirmos um capacitor plano capaz de armazenar um coulomb (1C) de carga sob ddp de um volt(1V)? 06. Existem em muitas lojas de componentes eletrônicos capacitores de cerca de 470μC, calcule a energia armazenada por um desses capacitores se ligarmos seus pólos aos terminais uma pilha de 2V. 07. Um capacitor a vácuo é conectado a uma bateria. A carga, a energia, o campo elétrico e a ddp entre suas placas são respectivamente iguais a Qo, Wo, Eo e Vo. Se a bateria é desconectada do capacitor e um dielétrico de constante dielétrica k for introduzido noespaço vazio, determine: a) sua nova capacitância; b) sua nova carga armazenada; c) a nova ddp entre suas armaduras; d) a nova energia potencial armazenada; e) o novo campo elétrico entre as placas. 02. (UFPE) Uma grande esfera condutora, oca e isolada, está carregada com uma carga Q = 60 m. Através de uma pequena abertura no topo da esfera, é introduzida uma pequena esfera metálica, de carga q = -6 mC, suspensa por um fio. Se a pequena esfera tocar a superfície interna do primeiro condutor, qual será a carga final na superfície externa da esfera maior, em mC?
  2. 2. FÍSICA – ELETRICIDADE_CAPACITORES 01 - 2013 Página 2 10.(PUC-2000) - Se dobrarmos a carga acumulada nas placas de um capacitor, a diferença de potencial entre suas placas ficará: A) multiplicada por quatro. B) multiplicada por dois. C) dividida por quatro. D) dividida por dois 11. (UNISA) Um capacitor plano de capacitância C e cujas placas estão separadas pela distância d encontra-se no vácuo. Uma das placas apresenta o potencial V e a outra -V. A carga elétrica armazenada pelo capacitor vale: a) CV b) 2CV c) Vd d) 2V / d e) CV / d 12. A capacidade do condensador (capacitor) equivalente da associação mostrada na figura é: 13. As armaduras de um capacitor plano a vácuo apresentam área A=0,10m2 e estão situadas a uma distância d=2,0cm. Esse capacitor é carregado sob ddp U = 1000V. Determine: (Considerando K0 = 9.10-12 F/m) a) A capacitância do capacitor; b) A carga elétrica do capacitor. 14. (PUCC) Um capacitor de placas paralelas com ar entre as armaduras é carregado até que a diferença de potencial entre suas placas seja U. Outro capacitor igual, contendo um dielétrico de constante dielétrica igual a 3, é também submetido à mesma diferença de potencial. Se a energia do primeiro capacitor é W, a do segundo será: a) 9W b) W/9 c) 3W d) W/3 e) n.d.a. 09. Um condutor, isolado no vácuo, é carregado. À medida em vai se carregando o condutor, seu potencial elétrico V varia com a carga Q conforme o gráfico a seguir. De acordo com o gráfico, determine a Capacidade Eletrostática (capacitância) do condutor. a) 4 mF. b) 9 mF. c) 4 nF. d) 9 KF 08. Aplicando-se uma ddp constante de 100 V entre os pontos A e B indicados na figura, calcule a) a capacitância equivalente entre os pontos A e B; b) a carga elétrica acumulada no capacitor equivalente.
  3. 3. FÍSICA – ELETRICIDADE_CAPACITORES 01 - 2013 Página 3 GABARITO - FÍSICA – ELETRICIDADE_CAPACITORES 01 - 2013 Resposta Questão 1 a) b) Resposta Questão 2 A carga da esfera menor migra para a superfície externa da esfera maior. Assim, a carga final do sistema será: Q F = Q + q = 60 – 6 Q F = 54 mC Resposta Questão 3 A ddp entre a mão do Cristo (poder das pontas) e a nuvem é suficiente para que salte a faísca, ou seja, o raio. Alternativa d Resposta Questão 4
  4. 4. FÍSICA – ELETRICIDADE_CAPACITORES 01 - 2013 Página 4 Resposta Questão 5 Resposta Questão 6 Resposta Questão 7
  5. 5. FÍSICA – ELETRICIDADE_CAPACITORES 01 - 2013 Página 5 Resposta Questão 8
  6. 6. FÍSICA – ELETRICIDADE_CAPACITORES 01 - 2013 Página 6 Resposta Questão 9 - C Resposta Questão 10 - B Resposta Questão 11 - B Resposta Questão 12 – C/3 Resposta Questão 13 – a) 4,4 x 10-11 F b) 4,4 x 10-8 C Resposta Questão 14 - C FONTE: http://exercicios.brasilescola.com/fisica/exercicios-sobre-associacao-capacitores.htm http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDMQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.ca sdvest.org.br%2Fpcasd%252Fuploads%252Fivanguilhon%252FApostila%252F2012%2520FIS%2520IV%2520- %2520CAP5.pdf&ei=4E4IUtKiKIf28gT81ICgCA&usg=AFQjCNF4uap6T9fF_xSdV7huphE1UZYeGQ&sig2=s3zwKHJdWrtxB k30m2_BsA&bvm=bv.50500085,d.eWU&cad=rja

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