Eletromagnetismo
Capacitor de placas paralelas
Campo uniforme E = V/d entre as placas; leia C = ε₀A/d e energia armazenada U = ½CV².
Capacitor de placas paralelas — simulação interativa de Eletromagnetismo. Campo uniforme E = V/d entre as placas; leia C = ε₀A/d e energia armazenada U = ½CV². Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
capacitor de placas paralelas
Campo uniforme E = V/d entre as placas; leia C = ε₀A/d e a energia armazenada U = ½CV².
Campo uniforme E = V/d entre as placas; leia C = ε₀A/d e a energia armazenada U = ½CV².
- E = V/d
- C = ε₀A/d
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Um capacitor de placas paralelas possui uma geometria fixa (área e folga). Se você aumentar a voltagem, a energia armazenada crescerá em proporção direta ou mais rápido?
Previsões para pesar
- A energia armazenada cresce mais rápido que a tensão – depende da tensão ao quadrado.
- A energia armazenada é diretamente proporcional à tensão.
- A energia armazenada não depende da tensão.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Tensão V (V)
O que você mede:
- Capacitância C (pF)
- Carga armazenada Q (nC)
- Energia armazenada U (nJ)
Como funciona a investigação
- Abra o preset de placas paralelas e pressione Redefinir. Área das placas = 0.05 m², separação = 2 mm.
- Ative as leituras de carga e energia armazenada.
- Defina a tensão da placa para cada tentativa e registre a carga e a energia armazenadas.
Equação governante
Capacitância de Placa Paralela — C = ε₀A/d
Duas placas condutoras paralelas separadas por um intervalo armazenam carga proporcionalmente à sua área e inversamente à sua separação: C = ε₀A/d. A energia armazenada é U = ½CV² = ½QV.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule C = ε₀A/d usando A = 0.05 m², d = 0.002 m (o mesmo em todas as tentativas), então Q = CV e U = ½CV². Compare todos os três com a tabela.
- Explique, usando U = ½CV², por que duplicar a tensão quadruplica a energia armazenada em vez de duplicá-la – mesmo que a carga armazenada apenas duplique.
Onde isso aparece além do laboratório
- A capacitância C = ε₀A/d depende apenas da geometria das placas, não da tensão aplicada. Explique por que um capacitor fisicamente maior (A maior ou d menor) pode armazenar mais carga na mesma tensão.
- Um desfibrilador médico carrega um capacitor a uma alta tensão e depois o descarrega através do paciente em uma fração de segundo. Usando U = ½CV², explique por que os médicos usam uma alta tensão em vez de uma alta capacitância para fornecer rapidamente a energia necessária.
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 10: Conductors and Capacitors
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 9: Electric Potential
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Energy in particle motion and fields
- Bem-vindo a Placas paralelas
- Selecione o capacitor
- Pressione Reproduzir
- campo uniforme entre placas
- Abra o Inspetor
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
Abrir laboratório interativo →
Baixe a planilha do laboratório →