Question

Capacitores
0. O desfibrilador salva vidas de pessoas que são acometidas por ataques cardíacos ou arritmias. Ele dispõe de
um capacitor que pode ser carregado por uma fonte com uma alta tensão. Usando o desfibrilador, pode-se
fornecer energia ao coração, por
meio de um choque elétrico, para que ele volte a pulsar novamente em seu
ritmo normal. Um socorrista dispõe de um desfibrilador
com capacitor de 70 microfarads que pode
armazenar cerca de 2201 de energia, quando conectado a uma tensão de 2500 V
a. Qual o valor da carga armazenada por esse desfibrilador, em coulomb?
b. Esse desfibrilador é constituído por duas placas quadradas com 2 mm de lado. Sabendo que a
distância entre as placas é de 2 cm, qual a permissividade do meio?por favor mim ajudem !​

Answer 1

As alternativas corretas são, respectivamente:  Q = 0,175 ; C = 1,6 . 10^-8 F.

Vamos aos dados/resoluções:  

A capacitância que será igual a 70uf (microfarads) = 70.10^-6 F onde:  

A quantidade de energia armazenada no capacitor (EN) = 220 J e também possuímos a tensão (DDP) dos terminais desse capacitor cujo valor é de : 2500V.

Logo, o enunciado está perguntando sobre a carga armazenado (em coulomb) portanto, iremos fazer uma aplicação de fórmula:  

Vou trazer outra resolução para melhor compreensão, logo:  

Q = C . U  = 70.10^-6 (F) . 2500V ;  

Q = 0,175.  

PS: As outras soluções acabam envolvendo Energias, como:  

En = Q . U / 2 ;  

Q = 2. En / u = 2.220 / 2500 = 0,176 (C);

Já em relação a capacitância com placas paralelas, teremos:  

C = e . A / d ;

e = 80 . 10^-6 F/m ;  

A = 2.2 = 4mm² = 4.10^-6 m² ;

D = 2.10^-2m

Com isso, a capacitância será:  

C = 80 . 10^-6 . 4.10 ^-6 / 2. 10^-2 ;  

C = 160 . 10^-10  

C = 1,6 . 10^-8 F.

espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)

Answer 2

A carga armazenada no capacitor é de 0,175 C e a permissividade dielétrica do meio é de $0,35\frac{C^2}{Nm^2}$

Qual valor de carga armazena o capacitor?

Tendo a capacidade do capacitor associado ao desfibrilador e a tensão entre as placas quando ligado, é possível calcular a carga armazenada nele utilizando a equação do capacitor:

$Q=C.V=7\times 10^{-5}F.2500V=0,175C$

Qual é o valor de permissividade do dielétrico?

Sabendo-se que as placas são quadradas de 2 mm de lado, é possível achar a área das placas, tendo também a distância entre elas, é possível achar a permissividade dielétrica do meio conhecendo a capacitância e utilizando a expressão do capacitor plano:

$C=\epsilon.\frac{A}{d}\\\\\epsilon=C.\frac{d}{a}=7\times 10^{-5}F.\frac{0,02m}{0,002m.0,002m}\\\\\epsilon=0,35\frac{C^2}{Nm^2}$

Saiba mais sobre o capacitor plano em https://brainly.com.br/tarefa/7625702

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