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segunda-feira, 8 de março de 2021

Aula 4 por Partes- Teoria e Aplicações. Instrumentação II - IQUANTA - UFCG - Professor Rafael - Período 2020.1, Diferença de Potencial Elétrico


A aula amanhã, terça-feira, 9,  será direto da  casa do professor Rafael Rodrigues. Será sobre a  lei de Gauss, que possibilita calcular o campo elétrico de uma distribuição continua de carga elétrica: chapa carregada, volume carregado e uma linha de carrega elétrica.
Iniciarei perguntando do que  a matéria é composta?


Dividimos o vídeo da live da aula remotas 04 da disciplina de instrumentação e ciência da Natureza e suas Tecnologias II, no nível da educação básica, cujo conteúdo programático começou sobre eletricidade, diferença de potencial e no final introduziremos o conceito de capacitor.

Nesta postagem apresentaremos também a Lísta II de exercícios, digitalizada usando os comandos do processador Latex.

Canal do Youtube do professor Rafael Rodrigues, 
https://youtube.com/channel/UCq9_rklhBbZtmtiftmtToag

Veja a parte da diferença de potencial 
 

A palavra átomo em Grego significa indivisível. Dalton acreditava que a esfera maciça invisível, representando a menor porção da matéria era indivisível e, por isso, ele a chamou de átomo.
   

Exercício resolvido de ddp e campo elétrico uniforme. Definição de Capacitor.

   
Os estudantes da disciplina de Instrumentação II, UFCG-Cuité, período letivo 2021.1, estão preparando material didático e Kits construído por eles com a ajuda do professor Rafael Rodrigues. 

Aprendendo colocar uma figura usando o processador de texto Latex.

Para adicionar uma figura devemos usar o seguinte comando macro do Latex
\usepackage{epsfig}

Em seguida escolher a figura e colocar onde você quer que apareça. 

Leia mais

\documentclass[preprint,aps]{revtex4}
\usepackage{epsfig}
\begin{document}
\noindent{  \bf  INTRDUMENTA\c{C}\~AO E CI\^ENCIA DA NATUREZA E
 SUAS TECNOLOGIA-UAFM-CES-UFCG. Lista 2-Eletrost\'atica:
cargas el\'etricas fixas.}

\noindent{Professor: Rafael de Lima Rodrigues \hrulefill  PER\'IODO 2020.1}

\noindent{Aluno(a): \hrulefill Aten\c{c}\~ao!
{\bf Boa Sorte.} 05-03-21
}

\vspace{0.5cm}


\centerline{POTENCIAL EL\'ETRICO E CAPACITORES}


\vspace{0.5cm}

\noindent 1) Escrever a rela\c{c}\~ao (equa\c{c}\~ao) entre os vetores deslocamento
el\'etrico ($\vec D=k\vec E$, onde $k=1+\chi\epsilon_0>1$ meio diel\'etrico e $k=1$
meio n\~ao diel\'etrico), vetor campo el\'etrico ($\vec E$) e o
vetor de polariza\c{c}\~ao el\'etrica ($\vec P=\chi\epsilon_0\vec
E$,) onde $\chi$ \'e uma constante num\'erica caracter\'\i stica do
material, chamada de susceptibilidade diel\'etrica. Quando ocorre os
efeitos n\~ao lineares a suscepitibilidade depende de termos $E^2,
 E^3$, etc. No caso linear ela depende somente da intensidade do campo el\'etrico
$E$. Lembre-se que $\epsilon_0$ \'e a constante de permissividade el\'eterica no v\'acuo.

\vspace{0.5cm}

 \noindent 2) a) Definir o potencial el\'etrico. Pode-se produzir uma carga de 1,6x$10^{-8}C,$ simplesmente
 por atrito. A que potencial essa carga elevaria uma esfera com raio
 de 10$cm?$

\vspace{0.5cm}

\noindent 3) Propor uma experi\^encia para medir a ddp. Como voc\^e
acoplaria o volt\'\i metro no circuito para medir a voltagem? (Quest\~ao do ENEM 2020)

\vspace{0.5cm}

\noindent 4) a) Dizer o que \'e e para que serve um capacitor. Como voc\^e faria uma experi\^encia utilizando capacitores? 

\noindent b) Sabendo que o campo el\'etrico do capacitor de placas planas e paralelas \'e $E=\frac{\sigma}{\epsilon_0} $, com $\sigma$ a densidade superficial de carga ($\sigma=\frac QA,$ de uma das armaduras e A sua \'area. Mostre que a capacit\^ancia  a densidade de energia do capacitor de placas paralelas tornam-se, repectivamente:
$C=\frac{\epsilon_0A}{d}$ e $\mu=\frac 12 \epsilon_0 E^2.$

\vspace{0.5cm}

 \noindent 5) a) Se 90 joules de trabalho s\~ao requeridos
para mover um corpo com carga de 0,40 $C$ de um ponto a outro; qual
a diferen\c{c}a de potencial entre estes pontos?

\vspace{0.5cm}

 \noindent b) Qual o trabalho requerido para
transferir um corpo com carga el\'etrica de $6,0C,$ contra uma diferen\c{c}a de
potencial de $200V.$


\vspace{0.5cm}

 As quest\~oes de 6 a 9 se referem \`a seguinte
situa\c{c}\~ao: uma esfera met\'alica de raio r=0,5cm \'e carregada
com um potencial de 40$V.$

\noindent 6) Calcule a carga da esfera.

\vspace{0.5cm}

\noindent 7) Calcule os campos el\'etricos em dois pontos situados a
0,20m e 6,0m do centro da esfera.

\vspace{0.5cm}

\noindent 8) Se a esfera \'e colocada em contato com outra esfera
id\^entica inicialmente neutra, e depois afastada de uma dist\^ancia
muito grande, a) quanto vale o potencial da primeira esfera?

 \noindent b) Duas esferas condutoras A e B de raios
$6R$ e $2R,$ s\~ao carregadas com cargas positivas $4q$ e $q,$
respectivamente interligando-as com um fio condutor, o que acontece?

\vspace{0.5cm}

 \noindent 9.a) Numa esfera
carregada, situada no v\'acuo e distante de outros corpos: i) as
cargas est\~ao concentradas no centro da esfera; ii) o campo
el\'etrico \'e nulo no interior da esfera; iii) o potencial \'e
maior na superf\'\i cie do que no centro da esfera; iv) o campo
el\'etrico \'e nulo no espa\c{c}o em torno da esfera; e) nenhuma das
condi\c{c}\~oes alistadas acima \'e satisfat\'oria.

\noindent b) Uma part\'\i cula com carga el\'etrica repele 
um p\^endulo el\'etrico a
$5cm$ de dist\^ancia enquanto que outra part\'\i cula com carga de mesmo sinal, para provocar a mesma repuls\~ao, deve estar a 20cm de dist\^ancia.
A segunda carga \'e: i) dupla da primeira; ii) tripla da primeira; iii qu\'adupla
da primeira; qu\'\i ndupla da primeira; v) nenhuma das respostas.
 \vspace{0.5cm}

 \noindent 10) Determine a capacit\^ancia equivalente da
associa\c{c}\~ao de tr\^es capacitores. Considere que os capacitores com
capacit\^ancia $C_1$ e $C_2$
est\~ao ligado em paralelo, sob a mesma
diferen\c{c}a de potencial  $V_{bc}.$  Esta associa\c{c}\~ao mista
est\'a ligada em s\'erie com outro capacitor de capacit\^ancia
$C_o.$ Calcule a carga $q_0$ no circuito abaixo representado
sabendo que $C_0= 0,30\mu F, C_1= 1,0\mu F, C_2= 0,25\mu F$ e
a ddp total \'e dada por $V_{ab}= 10V.$

\begin{figure}[h]
\centering \epsfig{file=Fig1Cap.eps,width=8cm,height=6cm,angle=-360}
\end{figure}

\end{document}














Veja a aula 04 completa, a quem se interessar clique em,
 Blog rafaelrag

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