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capíruLo 7 * Capacirância E Meios DietETRICOS 127; 7.19 Um capacitor de placas paralelas com vácuo ocupando o espaço do dielétrico é carregado através da conexão mo- mentânea das placas a uma fonte de tensão V. Em seguida, a fonte é removida. Determine como W,, D.E.CeV' va. riam quando as placas são afastadas para a nova distância de separação d, = 2 d, sem perturbar a distribuição de” : cargas. BRR Explicação D=QIA E=Dis, We= 12] 6, due o volume é duplicado C=eAld V=0/€ 7.20 Explique fisicamente as mudanças de energia encontradas no (a) Problema 7.19 (b)Exemplo 5 (a) Trabalho externo (em quantidade Wei) é feito sobre o sistema de modo a separar as placas carregadas. Esse-trabalho, apresenta-se como aumento na energia interna (armazenada no campo E). Re (b) As placas carregadas puxam O meio dielétrico para dentro do espaço entre placas. Assim, o sistema realiza trabalho: (em quantidade 1/2 Ws) sobre o meio. Especificamente, de modo à guiar o meio dielérrico para a posição entre as placas. A energia interna armazenado no campo sofre o decréscimo correspondente. E 7.21 Um capacitor de placas paralelas, com distância de separação d = 1,0cm, tem 29k de diferença de potencial apl caga entre as placas, quando o vácuo assume O lugar do dielétrico. Assuma que 0 ar possui rigidez dielénica de 30kV/cm. Mostre que, ão inserir um pedaço de vidro de espessura d)= 0,20cm, com rigidez dielétrica de 290kV/em, a isolação da coluna de ar que resta dentro do capacitor será sobrepujada (veja a Fig. 7-19). Dado «= 6,5 para o vidro. É Arg n Et Fig. 7-19 Perceba que o problema resume-se à dois capacitores em série, eA C=q is = 125604 GA = G=7x103" rear Então, baseado no Problema 7.18, 3250 H= 12543250 (29) =27.93kV ERES AR Es 80 em =34,9kV/em O que excede a rigidez dielétrica do ar. 7.22 Calcule a capacitância por unidade de comprimento entre um condutor cilíndrico de raio a =2,5em e um plano é dutor aterrado (referencial de potencial igual a zero), colocado paralelamente ao eixo central do condutor cilindi co e distante h = 6,0m dele. E Uma técnica útil para resolver problemas dessa espécie é 0 método das imagens. Tome a imagem especular do co dutor cilíndrico relativamente ao plano aterrado é inverta cinal daidensidade de cargas Hiár um cargas virtual do condutor real. Suponha que o condutor cilíndrico real tenha uma densidade positiva-de carg: imagem especular do condutor terá densidade negativa de cargas. Em seguida, suponha ainda que o plano atérrado 
