Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 3
CAPÍTULO 31 – CAPACITORES E DIELÉTRICOS
30. As tentativas de construção de um reator de fusão termonuclear controlada que, se bemsucedidas, poderiam fornecer uma enorme quantidade de energia a partir do hidrogênio pesado
existente na água do mar, envolvem usualmente a passagem de correntes elétricas muito
intensas por pequenos períodos de tempo em bobinas que produzem campos magnéticos. Por
exemplo, o reator ZT-40, do Laboratório Nacional de Los Alamos (EUA), tem salas cheias de
capacitores. Um dos bancos de capacitores tem capacitância de 61,0 mF a 10,0 kV. Calcular a
energia armazenada, (a) em joules e (b) em kW.h.
(Pág. 95)
Solução.
(a) A energia potencial acumulada num capacitor carregado, de capacitância C sujeito à uma
diferença de potencial V, é dada por:
2
1
1
2
U
CV
61, 0 ×10−3 F 10, 0 ×103 V= 3, 05 ×106 J
=
=
2
2
U = 3, 05 MJ
(
)(
)
(b) Lembrando-se que:
kW
h
1=
J W ⋅s× 3
×
= 2, 777  ×10−7 kW ⋅ h
10 W 3.600 s
Teremos:
=
U
( 3, 05 ×10 J )( 2, 777×10
6
−7
⋅ h ) 0,84722 kW ⋅ h
kW=
U ≈ 0,847 kW ⋅ h
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Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 31 – Capacitores e Dielétricos
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