EXERCÍCIOS DE CAPACITORES E CAPACITÂNCIA
04) Um capacitor é constituído por duas placas quadradas com 2 mm de lado. Sabendo que a distância entre as placas é de 2 cm e que a permissividade do meio corresponde a 80 μF/m, determine a capacitância do capacitor.
A) 1,6. 10 – 8 F B) 1,0. 10 – 9 F C) 1,6. 10 – 6 F D) 4,6. 10 – 9 F E) 6,6. 10 – 5 F
04) Um capacitor é constituído por duas placas quadradas com 2 mm de lado. Sabendo que a distância entre as placas é de 2 cm e que a permissividade do meio corresponde a 80 μF/m, determine a capacitância do capacitor.
A) 1,6. 10 – 8 F B) 1,0. 10 – 9 F C) 1,6. 10 – 6 F D) 4,6. 10 – 9 F E) 6,6. 10 – 5 F
Respostas
Ed 
ano passado
Para calcular a capacitância de um capacitor plano, utilizamos a fórmula: \[ C = \frac{\varepsilon \cdot A}{d} \] onde: - \( C \) é a capacitância em farads (F), - \( \varepsilon \) é a permissividade do meio (em farads por metro, F/m), - \( A \) é a área das placas (em metros quadrados, m²), - \( d \) é a distância entre as placas (em metros, m). Dados do problema: - Lado da placa: 2 mm = 0,002 m - Distância entre as placas: 2 cm = 0,02 m - Permissividade do meio: 80 μF/m = 80 x 10⁻⁶ F/m Cálculo da área das placas: \[ A = lado^2 = (0,002 m)^2 = 4 \times 10^{-6} m^2 \] Cálculo da capacitância: \[ C = \frac{80 \times 10^{-6} F/m \cdot 4 \times 10^{-6} m^2}{0,02 m} \] \[ C = \frac{320 \times 10^{-12} F}{0,02} \] \[ C = 16 \times 10^{-9} F \] \[ C = 1,6 \times 10^{-8} F \] Agora, analisando as alternativas: A) \( 1,6 \times 10^{-8} F \) - Correto B) \( 1,0 \times 10^{-9} F \) - Incorreto C) \( 1,6 \times 10^{-6} F \) - Incorreto D) \( 4,6 \times 10^{-9} F \) - Incorreto E) \( 6,6 \times 10^{-5} F \) - Incorreto Portanto, a alternativa correta é: A) 1,6. 10 – 8 F.
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EXERCÍCIOS DE CAPACITORES E CAPACITÂNCIA
01) A desfibrilação é a aplicação de uma corrente elétrica em um paciente por meio de um equipamento (desfibrilador) cuja função é reverter um quadro de arritmia ou de parada cardíaca. Uma maneira de converter uma arritmia cardíaca em um ritmo normal é a cardioversão, que se dá mediante a aplicação de descargas elétricas na região próxima ao coração do paciente, graduadas de acordo com a necessidade, conforme o quadro abaixo.
Os desfibriladores usuais armazenam até 360 J de energia potencial elétrica, alimentados por uma diferença de potencial de 4000 V. Considerando uma situação na qual haja necessidade de usar um desfibrilador em uma criança de 40 kg, o valor da capacitância do capacitor do desfibrilador na segunda desfibrilação, em μF, será igual a:
A) 50 B) 40 C) 30 D) 20 E) 10
EXERCÍCIOS DE CAPACITORES E CAPACITÂNCIA
03) A respeito da capacitância e da energia potencial elétrica armazenada em um capacitor, julgue os itens a seguir:
I – A capacitância é diretamente proporcional à permissividade elétrica do meio onde está o capacitor.
II – Quanto maior a distância entre as placas de um capacitor, maior será sua capacitância.
III – A energia potencial elétrica armazenada em um capacitor não depende da capacitância, mas apenas da diferença de potencial estabelecida entre as placas de um capacitor.
IV – Os desfibriladores são exemplos de aplicação do estudo de capacitores.
V – A área das placas paralelas que compõem o capacitor é diretamente proporcional à capacitância.
Está correto o que se afirma em:
A) I, II, IV e V B) I, II, III e V C) I, II, III, IV e V D) III, IV e V E) I, IV e V
08) O cérebro funciona como uma espécie de máquina eletrônica, uma vez que as informações circulam por suas células através de impulsos elétricos. O neurônio, representado na figura, possui uma “cauda” denominada axônio, cuja membrana funciona como uma espécie de capacitor. Pode-se fazer um modelo do axônio, como um cilindro de raio r = 5 x 10-6 m e com uma capacitância dada pela expressão C = Cm.2.π.r.L, em que L é o comprimento do axônio e Cm = 10-2 F/m2 . Por outro lado, a capacitância C pode ser obtida experimentalmente, sabendo-se que i = C. ΔV/Δt e que foi medido iA = 3 μA para Δt = 1 ms e ΔV = 100 mV. Com base nessa informação, calcule um valor típico do tamanho do axônio. (adote: π ≅ 3)
A) 10 cm
B) 20 cm
C) 30 cm
D) 40 cm
E) 50 cm
09) Quando dois capacitores, de capacitância C1 e C2, são ligados a uma bateria, como mostrado na figura abaixo, adquirem cargas Q1 e Q2, respectivamente. Sabendo que C1 > C2, assinale a alternativa correta
A) Q1 > Q2
B) Q2 = 2Q1
C) Q2 > Q1
D) Q1 < 2Q2
E) Q1 = Q2
10) Associando-se quatro capacitores de mesma capacidade de todas as maneiras possíveis, as associações de maior e de menor capacidade são, respectivamente:
A) Dois a dois em série ligados em paralelo e dois a dois em paralelo ligados em série.
B) Dois a dois em série ligados em paralelo e os quatro em série.
C) Os quatro em paralelo e dois a dois em paralelo ligados em série.
D) Os quatro em série e os quatro em paralelo.
E) Os quatro em paralelo e os quatro em série.
11) Um capacitor de placas planas e paralelas é ligado a uma fonte de tensão de 10 V até ficar totalmente carregado. A seguir é desligado da fonte e conectado a uma resistência R, de maneira que se descarrega completamente em 0,1 s, dissipando 1 W de potência. A capacitância, em F, e a carga acumulada no capacitor, em C, são, respectivamente,
A) 2 x 10-2 e 2 x 10-3
B) 2 x 10-3 e 2 x 10-2
C) 2 x 10-3 e 2 x 10-1
D) 2 x 10-1 e 2 x 10-3
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