FFI0335 - Física III 4ª Lista de Exercícios – Capítulo 24

1. Duas esferas condutoras isoladas de raios iguais R têm cargas +Q e –Q,

respectivamente. Os centros das esferas estão separados por uma distância d, que é

muito maior comparado ao raio R das esferas. Estime o valor da capacitância deste

capacitor não usual.

2. (ENTREGAR) Um capacitor cilíndrico consiste em um fio longo de raio R1,

comprimento L e carga +Q. O fio está encoberto por uma casca cilíndrica coaxial

externa de raio interno R2, comprimento L e carga –Q. (a) Determine expressões para o

campo elétrico e para a densidade de energia como função da distância R do eixo. (b)

Quanta energia há em uma região infinitesimal entre os condutores, que tem raio R,

espessura dR e comprimento L? (c) Integre a expressão encontrada na parte (b) para

determinar a enegia total armazenada no capacitor. Compare o resultado com aquele

obtido através da fómula U = Q2/(2C) em conjunto com a expressão conhecida para a

capacitância de um capacitor cilíndrico.

3. (ENTREGAR) Determine a capacitância equivalente para cada uma das combinações

de capacitores mostradas na figura abaixo.

4. Uma combinação em paralelo de dois capacitores idênticos de 2,00 μF, de placas

paralelas é conectada a uma bateria de 100 V. A bateria é, então, removida e a

separação entre as cargas de um dos capacitores é duplicada. Determine a carga na placa

carregada positivamente de cada capacitor.

5. Os capacitores A e B têm placas com áreas e

separações idênticas. O espaço entre as placas de

cada capacitor está preenchido pela metade com

um dielétrico, como mostrado. Qual tem a maior

capacitância, o capacitor A ou o B? Explique sua

resposta.