UEM 2010 (Verão) — questão 32 de Física

Enunciado em texto
Cinco capacitores, de 1 μF cada um, são divididos em dois conjuntos A e B, em que os capacitores de A estão ligados em paralelo e os capacitores de B estão ligados em série. Se o conjunto A possui pelo menos dois capacitores e o conjunto B possui pelo menos um capacitor, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
(01) A capacitância do conjunto A, em μF, é sempre um número inteiro.
(02) A capacitância do conjunto B, em μF, nunca é um número inteiro.
(04) Se A e B forem ligados em série, é possível escolher o número de capacitores de A e de B, de forma a se obter de capacitância equivalente.
(08) Se A e B forem ligados em paralelo, é possível escolher o número de capacitores de A e de B, de forma a se obter de capacitância equivalente.
(16) A capacitância equivalente é mínima quando A e B estão ligados em série, e A possui 4 capacitores.
(Enunciado: Vestibular UEM 2010 (Verão) — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: listar as divisões possíveis dos cinco capacitores e calcular as capacitâncias.
Passo 1 — as divisões. Com A tendo pelo menos 2 e B pelo menos 1: (A, B) = (2, 3), (3, 2) ou (4, 1). Em paralelo as capacitâncias se somam; em série, somam-se os inversos. Em μF:
• (2, 3): e ;
• (3, 2): e ;
• (4, 1): e .
(01) Verdadeira. é o número de capacitores de A vezes 1 μF: 2, 3 ou 4.
(02) Falsa. Com B formado por um só capacitor, μF, inteiro.
(04) Verdadeira. Em série, . Com (3, 2):
(08) Verdadeira. Em paralelo, . Com (2, 3):
(16) Falsa. A menor capacitância sai da ligação em série (que dá menos que cada parte). As três opções em série dão:
O mínimo é μF, com A tendo 2 capacitores, não 4.
⚠️ A armadilha: inverter as regras dos resistores. Capacitores em paralelo se somam direto; em série, somam-se os inversos.
A ideia em uma frase: capacitores em paralelo somam capacitâncias; em série, somam os inversos, e o resultado fica menor que o menor deles.
Resposta: soma 13 (01 + 04 + 08).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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