Capacitores são dispositivos capazes de armazenar energia elétrica na forma de campo elétrico entre dois condutores separados por um material isolante. No cotidiano e em aplicações tecnológicas, aparecem em flashes de câmeras, fontes de alimentação, filtros eletrônicos, circuitos de temporização e até em equipamentos médicos. No Enem, o tema costuma ser cobrado de modo contextualizado, exigindo interpretação física de grandezas como capacitância, tensão, carga elétrica e energia armazenada.
Para resolver questões difíceis sobre capacitores, é importante relacionar conceitos e fórmulas com situações reais. Entre as relações mais usadas estão Q = C·U, E = q/d para campo uniforme, C = εA/d para placas paralelas e U = E·d. Também é essencial analisar associações em série e em paralelo, além dos efeitos da inserção de dielétricos e da variação da distância entre placas. A seguir, você encontrará questões no estilo do Enem, com foco em raciocínio e aplicação.
Questões do Enem sobre capacitores
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Correto. Pela relação Q = C·U, vem C = Q/U = 6,0 x 10-3 / 300 = 2,0 x 10-5 F.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Correto. Em placas paralelas, C = εA/d. Se A dobra e d permanece, a capacitância dobra.
Comentários por alternativa:
- A) A capacitância é característica geométrica e do dielétrico, não depende diretamente da tensão aplicada.
- B) A fórmula já considera o conjunto das placas. Dobrar a área implica dobrar C, não quadruplicar.
- C) Com distância constante, aumentar a área não reduz a capacitância; ocorre o contrário.
- D) Correto. Em placas paralelas, C = εA/d. Se A dobra e d permanece, a capacitância dobra.
- E) O ar é dielétrico e permite funcionamento do capacitor; a capacitância não zera.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correto. Em série, 1/Ceq = 1/6 + 1/3 = 3/6, então Ceq = 2 microF.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Em série, 1/Ceq = 1/6 + 1/3 = 3/6, então Ceq = 2 microF.
- B) Valor intermediário, mas ainda maior que a menor capacitância, o que não ocorre em série.
- C) Esse resultado seria da soma direta, válida apenas para associação em paralelo.
- D) Igual à menor capacitância seria possível só em casos-limite, não neste.
- E) Esse valor não faz sentido para série; está acima das capacitâncias individuais.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). Correto. Em paralelo, as capacitâncias se somam: 8 + 12 = 20 microF.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor poderia surgir de operação inadequada semelhante à de série, mas não se aplica aqui.
- B) Valor muito acima da soma real. Houve multiplicação indevida.
- C) Não se usa produto dividido pela soma em paralelo; isso é típico de série com dois capacitores.
- D) A capacitância equivalente em paralelo não pode ser menor que qualquer capacitor associado.
- E) Correto. Em paralelo, as capacitâncias se somam: 8 + 12 = 20 microF.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correto. E = C·U2/2 = 50 x 10-6 x 122 / 2 = 3,6 x 10-3 J.
Comentários por alternativa:
- A) Valor subestimado. Pode resultar de erro na potência da tensão ou na conversão de microF.
- B) Esse valor é o dobro do correto, como se faltasse dividir por 2.
- C) Correto. E = C·U2/2 = 50 x 10-6 x 122 / 2 = 3,6 x 10-3 J.
- D) Ainda abaixo do valor correto. Revise U2 e a divisão final por 2.
- E) Energia muito alta para 50 microF a 12 V. Houve erro de unidade.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correto. Como C = εA/d, ao dobrar d, C cai pela metade. Ligado à bateria, U constante implica Q = C·U também cair pela metade.
Comentários por alternativa:
- A) Dobrar a distância reduz, e não aumenta, a capacitância. Com U constante, a carga também não dobra.
- B) Correto. Como C = εA/d, ao dobrar d, C cai pela metade. Ligado à bateria, U constante implica Q = C·U também cair pela metade.
- C) Se C diminuí e a bateria mantém U, então Q também diminui.
- D) A capacitância depende da distância entre placas; logo não permanece constante.
- E) Q constante ocorreria se o capacitor estivesse isolado, não ligado à bateria.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Correto. Em campo uniforme, U = E·d = 2,0 x 105 x 1,5 x 10-3 = 300 V.
Comentários por alternativa:
- A) Muito baixo para esse campo elétrico e essa separação entre placas.
- B) Valor dez vezes menor, típico de erro na conversão de milímetro para metro.
- C) Esse resultado decorre de multiplicação incompatível com a pequena distância usada.
- D) Não corresponde ao produto entre 2,0 x 105 e 1,5 x 10-3.
- E) Correto. Em campo uniforme, U = E·d = 2,0 x 105 x 1,5 x 10-3 = 300 V.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correto. Isolado, o capacitor mantém Q constante. Como C aumenta, pela relação U = Q/C, a tensão diminui.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Isolado, o capacitor mantém Q constante. Como C aumenta, pela relação U = Q/C, a tensão diminui.
- B) Sem ligação externa, a carga não pode aumentar espontaneamente.
- C) A carga não diminui em capacitor isolado ideal. A tensão também não aumenta nesse caso.
- D) Sem fonte externa, não há motivo para aumento simultâneo de Q e U.
- E) Q pode permanecer, mas U varia quando a capacitância muda.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Correto. Em série, Ceq = C/2. Logo, Q = Ceq·U = (C/2)·U, mesma carga em cada capacitor.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor seria a carga de um único capacitor C submetido sozinho à tensão total U.
- B) Subestima a carga. A equivalente é C/2, não C/4.
- C) Em série, a capacitância equivalente diminui; a carga não pode dobrar assim.
- D) Correto. Em série, Ceq = C/2. Logo, Q = Ceq·U = (C/2)·U, mesma carga em cada capacitor.
- E) Essa expressão tem unidade de volt por farad invertida incorretamente para carga.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correto. Como E = C·U2/2, ao triplicar U, a energia fica 32 = 9 vezes maior.
Comentários por alternativa:
- A) Triplicar a tensão não triplica a energia, pois há dependência quadrática.
- B) Multiplicação por 6 não surge da expressão da energia com C constante.
- C) Correto. Como E = C·U2/2, ao triplicar U, a energia fica 32 = 9 vezes maior.
- D) Com tensão maior, a energia necessariamente aumenta, se C for constante.
- E) A energia não diminui ao aumentar a tensão; ocorre o oposto.
Comentários por alternativa: