Lista Virtual I - Física Geral II

É provável que isso nem mesmo caia em alguma prova de física, mas a quem ficou interessado no conteúdo:

1. Considere um capacitor a ar, consistindo de duas placas paralelas bastante próximas, com capacitância de $1000pF$. A carga elétrica de cada placa é de $1\mu C$.
Lembrando que a fórmula básica é:
A capacitância é igual a carga sobre a tensão. Ou seja:
$C = \dfrac{Q}{V}$

O exercício nos dá um capacitor com capacitância 1000pF ($1000*10^{-12}F$) e uma carga $1\mu C$ ($1*10^{-6}C$), é só manipular a equação e obteremos o resultado:
$V = \dfrac{C}{Q}$
$V = \dfrac{1000*10^{-12}F}{1*10^{-6}C} = 1000*10^{-6}V = 1000\mu V$

Facílimo! Próximo.

2. Se a carga for mantida constante, qual é a ddp entre as placas se a separação for duplicada?
Aqui a lógica é a seguinte: a carga se mantém a mesma, então a separação afeta a capacitância... Para que tudo continue funcionando perfeitamente com as mesmas cargas, a capacitância será duplicada. Sendo duplicada a capacitância, temos o seguinte resultado:
$V = \dfrac{2000*10^{-12}F}{1*10^{-6}C} = 2000*10^{-6}V = 2000\mu V$

Ótimo? Sim.

3. Considere a figura abaixo, onde $C_1 = 3\mu F$ e $C_2 = 2\mu F$.

Calcule a capacitância equivalente entre os pontos 'a' e 'b'.
Exercício fácil, mas fácil de confundir também. Temos uma relação do tipo derivada/integral com capacitor/resistor, já que um é o oposto do outro e se você começar a resolver, vai acabar confundindo e fazendo coisa de resistor pra capacitor e vice-versa. Felizmente, circuitos elétricos ainda está sem isso.
De qualquer forma, temos aí três capacitores $C_1$ em série (aqueles entre c e d), tudo em paralelo com um capacitor $C_2$, que ficará em série com os outros dois $C_1$.
Vamos resolver? É simples.
$C_{cd1} = \dfrac{3*3}{3+3} = \dfrac{9}{6} = 1.5\mu F$
$C_{cd2} = \dfrac{1.5*3}{1.5+3} =  \dfrac{4.5}{4.5} = 1\mu F$
$C_{cd} = 1+2 = 3\mu F$
$C_{ab1} = \dfrac{3*3}{3+3} = 1.5\mu F$
$C_{T} = \dfrac{1.5*3}{1.5+3} = 1\mu F$

E é essa a capacitância total. $1\mu F$.

Calcule a carga em cada um dos capacitores $C_1$ mais próximos de 'a' e 'b' quando $V_{ab} = 900V$.
A lógica é a seguinte: o ponto dos capacitores $C_1$ inicial e final são vistos com a capacitância total, já que $1\mu F$ é distribuído igualmente a cada $C_1$. Assim, podemos só jogar esse valor na equação da carga:
$C = \dfrac{Q}{V}$
$Q = C*V = 1\mu F * 900V = 900\mu C$

E está tudo resolvido! É só um pontapé inicial pros capacitores, já que tem muita, mas muita coisa sobre eles que talvez nem vejamos esse semestre ou nem mesmo vejamos (embora ache improvável, circuitos passa por RC e RLC).