Exercícios sobre capacitores
Com estes exercícios sobre capacitores, você pode testar seus conhecimentos sobre dispositivos eletrônicos utilizados sobretudo para o armazenamento de carga elétrica.
Publicado por: Rafael HelerbrockQuestões
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Questão 1
(UFV-2005) Duplicando-se a diferença de potencial entre as placas de um capacitor, é CORRETO afirmar que:
Letra C
Podemos calcular a capacitância de um capacitor por meio da seguinte equação:
Analisando a equação acima, pode-se notar que a capacitância depende de fatores geométricos, tais como a área das placas do capacitor e a distância entre as placas, além da permissividade dielétrica do meio inserido entre elas. Portanto, a capacitância permanece constante.
Duplicando-se a diferença de potencial entre as placas do capacitor, a sua carga tende a dobrar, de acordo com a seguinte equação:
Multiplicando cruzado os termos da equação acima, temos a seguinte relação para a carga elétrica:
Para uma tensão 2V, teremos o seguinte cálculo:
Portanto, a carga elétrica dobra de módulo, enquanto a capacitância permanece constante.
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Questão 2
Um capacitor consegue armazenar cargas de até 1 nC para uma diferença de potencial entre suas placas de 1 mV. Indique, entre as alternativas abaixo, o módulo da capacitância desse dispositivo:
Letra B
Podemos relacionar a capacitância à quantidade de carga (Q) armazenada em um capacitor para uma dada diferença de potencial (V) pela equação abaixo:
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De acordo com os dados fornecidos no enunciado do exercício, temos que:
Lembre-se: 1 nC = 1 nanoCoulomb (10-9 C) e 1 mV = 1 miliVolt (10-3 V). Portanto, a alternativa correta é a letra B.
Veja também: Prefixos do Sistema Internacional de Unidades
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Questão 3
Entre as placas dos capacitores, costuma-se inserir um material dielétrico preferencialmente ao vácuo. A inserção de um material dessa natureza entre as placas de um capacitor:
Letra A
Vamos analisar as alternativas:
a) VERDADEIRO – A constante de permissividade elétrica do vácuo é baixa – por isso, ao inserirmos um material dielétrico entre as placas do capacitor, aumenta-se a sua capacitância, já que é possível armazenar uma quantidade maior de cargas nesses materiais, para uma mesma diferença de potencial;
b) FALSO – O módulo da carga elétrica entre as placas pode aumentar, não diminuir;
c) FALSO – A capacitância aumenta ao inserirmos um meio dielétrico entre as placas do capacitor;
d) FALSO – A capacitância é afetada de modo que o seu valor aumente, uma vez que a inserção de um meio dielétrico entre suas placas aumenta a sua permissividade elétrica, em vez de diminui-la;
e) FALSO – A capacitância é afetada pela alteração da permissividade elétrica do meio, que é responsável por afetar a maneira como os campos elétricos se propagam em seu interior.
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Questão 4
Em relação à capacitância de um capacitor de placas paralelas, assinale o que for FALSO:
Letra C
A capacitância dos capacitores de placas paralelas é dada pela equação abaixo:
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Da relação acima, nota-se que a capacitância (C) é diretamente proporcional à área e à permissividade elétrica do meio inserido entre suas placas e inversamente proporcional à distância entre as placas (d).
No entanto, quanto maior for a capacitância do dispositivo, mais carga ele conseguirá armazenar para uma mesma tensão elétrica. Portanto, a alternativa falsa é a letra c.