Um capacitor é constituído por duas placas paralelas de mesm...

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Q1200623
Física Circuitos Elétricos e Leis de Kirchhoff , Eletricidade ,
Ano: 2016 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: FUB
Q1200623 Física
Um capacitor é constituído por duas placas paralelas de mesma área, na forma de quadrados, carregadas com cargas de mesmo valor absoluto, positiva em uma placa e negativa na outra, uniformemente distribuídas e separadas por uma distância d = 10 cm. A região entre as placas foi preenchida por um dielétrico com permissividade e = 2e0, em que e0 é a permissividade no vácuo. O comprimento do lado do quadrado com relação à distância d é tal que se podem ignorar os efeitos de borda nas linhas de campo.
Se, ao percorrer a distância entre as placas do capacitor, uma carga de 10!1 C sofrer uma variação positiva de 20 J em sua energia cinética, o campo elétrico entre as placas desse capacitor será de 2.500 N/C. 
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O cálculo do capacitor plano é representado pela equação:

C= (E.A)/d

Onde:

C = capacitância do capacitor plano

ɛ = permissividade do meio

A = área das placas

d = distância

Bem sabemos que Trabalho = variação de Energia cinética, para o caso de um capacitor de placas paralelas, separadas por uma pequena distância, a Força Elétrica pode ser considerada constante, logo o trabalho dessa força é apenas o produto desta pela distância, isto é:

T=F x d , por outro lado T= Vari. Energia , daí:

F x d= Var. Energia , dividindo por q (carga elétrica) vem que:

(F x d)/q=Var Energia/q

(F/q) x d = Var Energia/q

E x d = Var Energia/q

E= Var Energia/(q*d), E= campo elétrico

E= 20/ (0,1*0,1)= 2 000 N/C. (10cm=0,1m e 10^-1=0,1)

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