cola - 1º Semestre - simonewwfernandes

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1) Um capacitor de armazenamento em um chip de memória de acesso randômico (RAM – Random Access Memory) possui uma capacitância
de 55 fF. Se o capacitor estiver carregado com 5,3 V, quantos elétrons em excesso estão sobre a sua placa negativa?
4) Um capacitor de placas paralelas possui placas circulares de 8,2 cm de raio e 1,3 mm de separação. (a) Calcule a capacitância . (b) Que carga
aparecerá sobre as placas se for aplicada uma diferença de potencial de 120 V?
Resp: a) 140 pF; b) 17 nC
5) 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 V=1000V. Determine: (Considerando
9.10-12 F/m)
a) A capacitância do capacitor;
b) A carga elétrica do capacitor.
Resp: a) 4,5x10-11 F; b) 4,5x10-8 C
6) Um capacitor de placas paralelas tem uma capacitância de 2,00mF e separação entre as placas de 1,60mm. (a) Sabendo que o ar torna-se
ionizado e começa a conduzir corrente (ruptura dielétrica do ar) para campos
maiores que 3 x 106 V/m, qual é a máxima diferença de potencial entre as placas para que não ocorra a ruptura dielétrica do ar entre as placas?
(b) Quanta carga é armazenada nesta diferença de potencial?
Resp: (a) 4,8 kV; (b) 9,6 mC
7) Um capacitor de placas paralelas preenchido com ar tem uma capacitância de 0,14mF. As placas estão separadas por 0,50 mm. (a) Qual é a
área de cada placa? (b) Qual é a diferença de potencial entre as placas se a placa carregada positivamente tem uma carga de 3,2 mC?
Resp: (a) 7,9 m2; (b) 23 V
20) vc tem problemas de orçamento. Seu supervisor deseja construir capacitores de placas paralelas baratos para usar em experimentos de
laboratórios introdutórios. O projeto utiliza polietileno, que tem constante dielétrica de 2,30, entre duas folhas de alumínio. A área de cada
lâmina de folha é 400 cm2 e a espessura do polietileno é 0,300 mm. Determine a capacitância deste arranjo.
Resp: 2,72 nF
21) Você é um engenheiro de materiais e seu grupo fabricou um novo dielétrico que tem uma constante dielétrica excepcionalmente grande,
igual a 24 e uma rigidez dielétrica de 4,0 X 107 V/m. Suponha que você queira usar este material para construir um capacitor de placas paralelas
de 0,10 mF que pode suportar uma diferença de potencial de 2,0 kV. (a) Qual é a mínima separação entre as placas necessária para isso? (b)
Qual é a área de cada placa nesta separação?
Resp: (a) 50 mm; (b) 240 cm2
9) Dois capacitores de capacidades eletrostáticas C1 = 2μF e C2 = 6μF estão associados em série e ligados a uma fonte que fornece uma ddp
constante de 20 V. Determinar: a) A capacidade eletrostática do capacitor equivalente; b) A carga elétrica de cada capacitor;c) A ddp nas
armaduras de cada capacitor.
Resp: a) 1,5 μF; b) 30 μC; c) V1= 15 V; V2 = 5V
10) Dois capacitores de capacidades eletrostáticas C1 = 2μF e C2 = 6μF estão associados em paralelo e ligados a uma fonte que fornece uma
ddp constante de 30 V.
Determinar: a) A capacidade eletrostática da associação. b) A carga elétrica de cada capacitor. c) A energia elétrica armazenada na associação.
Resp: a) 8 μF; b) Q1= 60 μC; Q2=180μC c) U = 3600 μ J
8. Um fio de níquel-cromo tem seção transversal circular cujo diâmetro é 1mm. Sabendo que, quando ele é submetido a uma tensão de 120 V,
a corrente que o percorre é 3 A, calcule o comprimento do fio. Dado ρNC= 100___cm.
Resp: 31,4 m
10. Um fio condutor de cobre de 2 km de comprimento e 3,4 mm2 de seção transversal é atravessado por uma carga de 30 C em 2 s. Sabendo
que ρCu= 1,77___cm, determine:
a) A resistência do condutor.
b) A queda de tensão no fio.
c) A condutância de 100 m deste fio.
d) A condutividade do cobre (em S/m).
Resp: a) 10,41 W; b) 156,2 V; c) 1,92 S; d) 5,65 X 107 S/m
15. (UE – MT) A diferença de potencial entre os extremos de uma associação em série de dois resistores de resistências 10Ω e 100 Ω é 220V.
Qual é a diferença de potencial entre os extremos do resistor de 10 Ω? Resp: 20 V
20. Na figura abaixo temos um circuito formado por três resistores ligados em paralelo. Determine o valor da resistência do resistor R e da
corrente i.
3. Um capacitor de 4,0 mF é carregado a 24V e, então, conectado a um resistor de 200 W. Determine:
(a) A carga inicial no capacitor.
(b) A corrente inicial no resistor de 200 W.
(c) A constante de tempo capacitiva.
(d) A carga no capacitor após 4 ms.
Resp: (a) 96mC; (b) 0,12A; (c) 0,80 ms; (d) 0,65mC
7. Um resistor de 15,0 kW e um capacitor estão ligados em série e então uma diferença de potencial de 12,0 V é repentinamente aplicada entre
as extremidades deles. A diferença de potencial entre as extremidades do
4. Uma bateria de 6,0 V tem uma resistência interna desprezível e é usada para carregar um capacitor de 2,0 mF através de um resistor de 100
W. Determine:
(a) A corrente inicial.
(b) A carga final no capacitor.
(c) O tempo necessário para que a carga atinja 90% do seu valor final.
(d) A carga quando a corrente é metade do seu valor inicial.
8. Um capacitor com uma diferença de potencial inicial de 100V é descarregado através de um resistor quando uma chave entre eles é fechada
em t = 0. Em t = 10,0 s, a diferença de potencial entre as placas do capacitor é de 1,00 V. (a) Qual a constante de tempo do circuito? (b) Qual a
diferença de potencial entre as placas do capacitor em t = 17,0 s?
Resp: (a) 2,17s; (b) 39,6 mV
11) Três capacitores são associados conforme a figura.
Fornecendo-se à associação a carga elétrica de 12 μC, determine:
a) A carga elétrica e a ddp em cada capacitor;
b) A ddp da associação;
c) A capacitância do capacitor equivalente;
d) A energia potencial elétrica da associação.
13) Para o esquema dado, determine:
a) A carga elétrica total armazenada pela associação;
b) A energia potencial elétrica armazenada pela associação.
16) (a) Determine a capacitância equivalente para a combinação de capacitâncias mostrada na figura abaixo, quando se aplica uma diferença de
potencial V entre as extremidades. Suponha que: C1 = 12,0 uF, C2 = 5,30 uF, C3 = 4,50 uF
(b) A diferença de potencial que está aplicada aos terminais de entrada na figura é V = 12,5V. Qual é a carga sobre C1?
4)O gráfico a seguir representa a intensidade da corrente
em um condutor em função do tempo.
Calcule a quantidade de carga elétrica que passa
por uma seção reta do condutor nos primeiros 2 minutos.
5. O gráfico da figura abaixo representa a ddp (V) em função
da corrente (I) que percorre um determinado resistor.
Responda:
(a) O resistor é ôhmico?
(b) Qual o valor da resistência elétrica do resistor?
(c) Qual o valor da intensidade de corrente que
atravessa esse resistor quando submetido a uma ddp de 12 V?
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