Question

um capacitor é carregado por uma bateria até atingir uma DDP de 600 V entre suas placas, em seguida essas placas são desligadas da bateria e interligadas através do resistor ( dispositivo que transforma energia elétrica em calor). ate q ele esteja todo descarregado, durante o processo de descarga, a quantidade de calor produzida no resistor é 0,9 joule.a) calcule a capacitância do capacitorb) a carga neste capacitor, qnd a DDP for de 150V

Answer 1

Para descobrir a capacitância, com base na energia, use esta fórmula:

$\begin{center} \fbox{ \omega = \frac{CU^2}{2} } \end {center}$

Dados: 

U = ddp = diferença de potêncial = tensão = 600V 
ω = energia = 0,9J

Substituindo na fórmula e resolvendo:

$0,9 = \frac{C*600^2}{2} \\\\ 2*0,9={C*360.000} \\\\ 1,8 = C*360.000 \\\\ \frac{1,8}{360.000} = C \\\\ C = 0,000005F = 5*10^{-6}F = 5\mu F$

Agora com o valor da capacitância podemos descobrir o valor da carga, quando a ddp for de 150V. Usarei esta fórmula: 

$\begin{center}\fbox{ Q = CU }\end{center}$

Dados: 

U = ddp = tensão = 150V
Q = carga
C = capacitância (5μF = 5*10^(-6) = 0,000005) 

$Q = 150*0,000005 \\ Q = 0,00075C\hspace{3}ou\hspace{3}7,5*10^{-4}C$

Answer 2

a) A capacitância do capacitor é 5 μF

b) a carga neste capacitor, quando a DDP for de 150V, é de 7,5. 10⁻⁴ C

A capacitância constitui-se na característica inerente aos capacitores de armazenar cargas elétricas na forma de um campo eletrostático.  

Para calcular a energia potencial elétrica armazenada no capacitor, podemos utilizar a seguinte equação-  

E = C. V²/2

Onde,

E = energia potencial elétrica (J);

V = diferença de potencial (V);

C = capacitância (F).

A capacitância de capacitores planos compostos por duas placas paralelas pode ser obtida pela seguinte equação -

C=Q/V

Onde;

Q = carga do capacitor armazenada em Coulomb(C)

V =  Diferença de potencial elétrico em Volts(V)

C = capacitância em Faraday (F)

Calculando a capacitância do capacitor-

E = C. V²/2

0,9 = C. 600²/2

C = 5 μF

Calculando a carga quando a ddp for de 150 V-

C=Q/V

5. 10⁻⁶ = Q/150

Q = 7,5. 10⁻⁴ C

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