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Universidade Federal do Piauí Reuni Digital Centro de Educação Aberta e à Distância Curso Superior de Tecnologia em Energias Renováveis Terceira Lista de Física II – Parte I 01) Dois capacitores (C1 e C2), quando conectados em paralelo, têm capacitância de Cp e fornecem uma capacidade equivalente de Cs quando conectado em série. Qual a capacitância de cada capacitor? Mostre que a capacitância de cada capacitor é dado por : C1= 1 2 C p+√ 14 C p 2−C pC s e C2= 1 2C p−√ 14 C p 2−C pC s 02) Encontre a capacitância equivalente para os circuitos abaixo. a) Todos os capacitores têm a mesma capacitância C. b) os capacitores estão especificados na figura 03)Alguns sistemas físicos que possuem capacitância continuamente distribuída pelo espaço podem ser modelados como uma matriz infinita de elementos de circuito discretos. Exemplos são um guias de microondas e o axônio de uma célula nervosa. Para praticar a análise de uma matriz infinita, mostre que a capacitância equivalente C entre os terminais X e Y do conjunto infinito de capacitores representados na figura é: C= C0 2 (√3−1) . Cada capacitor tem capacitância C0. (Sugestão: Imagine que a sequência é cortada na linha AB e observe que a capacitância equivalente da seção infinita à direita de AB também é C). 04) Um capacitor de placas paralelas é preenchido por substâncias dielétricas, conforme na figura. Mostre que a capacitância do capacitor é dado por: C=(κ3+ 2 κ1κ2 κ1+κ2 )(ε0 A 2d ) 05) Um resistor tem a forma de um tronco de cone circular reto. Os raios das bases são a e b, e a altura L. Se a inclinação da superfície lateral for suficientemente pequen, podemos supor que a densidade de corrente é uniforme. Calcular a resistência deste sistema sabendo que o material tem uma resistividade ρ . 06)a) Encontre a resistência equivalente entre os pontos a e b do circuito da figura. b) A diferença de potencial entre os pontos a e b é de 34,0V, encontre a corrente em cada resistor. 07)Considere o circuito abaixo. a) Encontre a corrente no resistor de 20Ω e b) a diferença de potencial entre os pontos a e b. 08)Para fins de medida de resistência elétrica de calçados por meio do corpo do usuário em pé em uma placa de metal no solo, o American National Standards Institute(ANSI) especifica o circuito mostrado na figura. A diferença de potencial ΔV sobre o resistor de 1,0MΩ é medida com um voltímetro ideal. a) Mostre que a resistência do calçado é: Rcalçados= 50,0V−ΔV ΔV b) Em um teste médico, uma corrente que passa pelo corpo humano não deve exceder 150μ A . A corrente fornecida pelo produto especificado pelo ANSI pode exceder 150μ A ? Para decidir, considere uma pessoa em pé, descalça na placa de terra. 09)Calcule a potência dissipada em cada resistor no circuito abaixo: 10)Determine a corrente em cada braço do circuito abaixo: 11)Usando as leis de Kirchhoff a) encontre a corrente em cada resistor da figura. b) Encontre a diferença de potencial entre os pontos c e f. 12) Considere um circuito RC em série, c) Qual é a corrente máxima no resistor? 13°) Um capacitor está carregado inicialmente com uma carga de 5,1μC e tem uma capacitância de 2,0nF . Ele é descarregado em um circuito que tem um resistor de R=1,3kΩ . Encontre a corrente no resistor após 9,0μ s após o resistor ser conectado aos terminais do capacitor, b) Qual é a carga que permanece no capacitor após 8,0μ s ? c) Qual é a corrente máxima no resistor? 14°)A figura mostra um modelo de circuito para a transmissão de um sinal elétrico, como o de uma TV a cabo, para um grande número de assinantes. Cada assinante conecta uma resistência de carga RL entre as linhas de transmissão e solo. Suponha que o solo está no potencial nulo e tem resistência desprezível. A resistência da linha de transmissão entre os pontos de conexão de diferentes assinantes é modelada como a resistência constante . RT Demonstre que a resistência equivalente na fonte do sinal é: Req= 1 2 [(4 RT RL+RT 2 )1 /2+RT ] onde R=1,0M Ω , e C=5,0μF a tensão é 30,0V. Encontre a) a constante de tempo capacitivo e b) a carga máxima no capacitor após o circuito ser ligado.