sexta-feira, 9 de julho de 2021

UFCG-2020.2- Aula O6. Instrumentação e Ciência da Natureza e suas Tecnologias II. Professor Rafael, aula 06, potencial elétrico, nesta sexta, 9 de Julho


Os estudantes da disciplina de Instrumentação II, UFCG-Cuité, período letivo 2020.2, estão preparando material didático e Kits sobre eletricidade construído por eles com a ajuda do professor Rafael Rodrigues.
Nesta postagem apresentaremos  a Lísta II de exercícios sobre potencial elétrico e capacitores, digitalizada usando os comandos do processador Latex.

Aula 6, nesta sexta-feira, 9 de julho, das 20h às 22h.

Veja a parte da diferença de potencial
 

Como funciona um Multiteste(multímetro), ele funciona como um voltímetro para medir a ddp e como um amperímetro, para medir a corrente elétrica.
   

Exercício resolvido de ddp, campo elétrico uniforme e a definição de Capacitor.
Veja um resumo do que foi visto na última aula.

   


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 II-UAFM-CES-UFCG. Lista 2-Eletrost\'atica:
cargas el\'etricas fixas.}

\noindent{Professor: Rafael de Lima Rodrigues \hrulefill  PER\'IODO 2020.2}

\noindent{Aluno(a): \hrulefill Aten\c{c}\~ao!
{\bf Boa Sorte.} 09-07-21
}

\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 que \'e uma superf\'\i cie equipotencial. b)Pode-se produzir uma carga de uma esfera de 2x$10^{-8}C,$ simplesmente
 por atrito. Calcule o raio dessa esfera que  produz um potencial de 6,0 x $10^4$
 volts a uma dist\^ancia
 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 de um capacitor de placas planas e paralelas \'e $E=\frac{\sigma}{A}$, com $\sigma$ a densidade superficial de carga ($\sigma=\frac QA,$ de uma das armaduras e A sua \'area. Mostre que a capacit\^ancia do capacitor de placas paralelas torna-se:
$C=\frac{\epsilon_0A}{d}.$

\vspace{0.5cm}

 \noindent 5) a) Se 100 joules de trabalho s\~ao requeridos
para mover um corpo com carga de 0,60 $C$ 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 $8,0C,$ contra uma diferen\c{c}a de
potencial de $300V.$


\vspace{0.5cm}

 As quest\~oes de 6 a 9 se referem \`a seguinte
situa\c{c}\~ao: uma esfera met\'alica de raio $r=50cm$ \'e carregada
com um potencial de 0,6$V.$

\noindent 6) Calcule a carga da esfera.

\vspace{0.5cm}

\noindent 7) Calcule os campos el\'etricos em dois pontos situados a
$40cm$ e $80,0cm$ do centro da esfera, no v\'acuo.

\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 $C_0= 0,20\mu F, C_1= 1,0\mu F, C_2= 0,30\mu F$ e
a ddp total \'e dada por $V_{ab}= 0,20V.$

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

\end{document}













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

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