UEPG 2021 (Vocacionada) — questão 35 de Física
Enunciado em texto
Dentre as alternativas abaixo, assinale o que for correto.
(01) Tem-se duas associações formadas por 4 capacitores iguais ligados por fios ideais, uma em série e outra em paralelo. Pode-se afirmar que a associação em série tem capacitância resultante menor do que a da associação em paralelo.
(02) Num capacitor plano de placas paralelas separadas por uma distância (d), o campo elétrico entre as placas é diretamente proporcional a essa distância quando submetido a uma d.d.p (U).
(04) Considere um circuito fechado e em série, formado por um gerador ( V, Ω), um resistor de resistência 4 Ω e um capacitor de 8 pF e fios ideais. Depois de carregado o capacitor, a corrente elétrica no circuito será igual a 7 A.
(08) Capacitores planos, quando conectados a uma fonte de energia elétrica e ligados em série, acumulam em suas placas cargas iguais.
(16) Se entre as placas de um capacitor plano for colocada água pura no lugar do vácuo, como dielétrico, mantendo-se as outras condições, sua capacitância irá aumentar.
(Enunciado: Vestibular de Primavera 2021 UEPG — UEPG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Coordenadoria de Processos de Seleção (CPS).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre capacitores.
(01) Verdadeira. Com 4 capacitores iguais de capacitância C:
A série tem capacitância 16 vezes menor que o paralelo.
(02) Falsa. Entre as placas o campo é uniforme e , ou seja,
Com a mesma d.d.p., o campo é inversamente proporcional à distância.
(04) Falsa. Enquanto o capacitor se carrega, há corrente; mas, depois de carregado, ele se comporta como um trecho aberto do circuito, e a corrente em série com ele é zero. E 7 A não aparece em momento algum: nem no início da carga a corrente passaria de 30/(2 + 4) = 5 A.
(08) Verdadeira. Em série, a carga que sai de uma placa vai para a placa do capacitor vizinho; as placas internas se carregam por indução. Todos ficam com a mesma carga .
(16) Verdadeira. A capacitância do capacitor plano é . A água tem constante dielétrica muito alta (cerca de 80 vezes a do vácuo): trocar o vácuo por água pura aumenta a capacitância.
⚠️ A armadilha: na (04), calcular a corrente como se o capacitor não estivesse lá: A. Mas capacitor carregado não deixa passar corrente contínua.
A ideia em uma frase: capacitores em série têm a mesma carga e capacitância equivalente menor; e, carregado, o capacitor interrompe a corrente contínua.
Resposta: soma 25 (01 + 08 + 16).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.