Capacitores são componentes presentes em inúmeros dispositivos do cotidiano, como flashes de câmeras, fontes de alimentação, placas eletrônicas e até sistemas de armazenamento temporário de energia. No ENEM, costumam aparecer associados a situações-problema que exigem interpretar capacitância, carga elétrica, diferença de potencial, energia armazenada e associações em série e em paralelo.
Para resolver questões sobre capacitores, é importante relacionar conceitos e fórmulas como C = Q/V e U = 1/2 CV^2, além de compreender o efeito do dielétrico e o comportamento do capacitor durante carga e descarga. As questões a seguir exploram esses ideias em contextos variados, com nível de dificuldade elevado e foco na interpretação física.
Capacitores no ENEM: Questões
Questão 01
Gabarito: alternativa A). Usa-se U = 1/2 CV^2. Com C = 300 microF e V = 400 V, resulta 24 J.
Questão 02
Gabarito: alternativa C). Em paralelo, as capacitâncias somam. Para dois iguais, Ceq = 2C.
Comentários por alternativa:
- A) Seria caso de associação em série, não em paralelo.
- B) Corresponde a apenas um capacitor, não à associação.
- C) Em paralelo, as capacitâncias somam. Para dois iguais, Ceq = 2C.
- D) Dobro do dobro, sem base física.
- E) Capacitância não zera em paralelo.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Com a bateria conectada, V permanece constante e C aumenta; então Q = CV aumenta.
Comentários por alternativa:
- A) Com a bateria conectada, V permanece constante e C aumenta; então Q = CV aumenta.
- B) Também aumenta, mas a questão pede a grandeza que necessariamente aumenta entre as opções; o foco é a carga.
- C) Com V constante, U = 1/2 CV^2 também aumenta, mas a questão busca a consequência mais direta do aumento de C e V fixo.
- D) A bateria mantém a diferença de potencial aproximadamente constante.
- E) O campo não aumenta; tende a diminuir quando o dielétrico é inserido.
Questão 04
Gabarito: alternativa B). Conserva-se a carga total: Q = CV = 10 microF x 12 V. Em paralelo, Vfinal = Qt/(C1+C2) = 6 V.
Comentários por alternativa:
- A) Subestima a tensão final; não considera a conservação de carga.
- B) Conserva-se a carga total: Q = CV = 10 microF x 12 V. Em paralelo, Vfinal = Qt/(C1+C2) = 6 V.
- C) Valor intermediário sem equilíbrio de carga correto.
- D) Seria a tensão inicial antes da redistribuição.
- E) Excede a tensão de origem; impossível sem nova fonte.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). No regime estacionário de carga, o capacitor se comporta como circuito aberto para corrente contínua.
Comentários por alternativa:
- A) A corrente decresce durante a carga, não aumenta.
- B) Em regime permanente, a corrente não se mantém diferente de zero.
- C) No regime estacionário de carga, o capacitor se comporta como circuito aberto para corrente contínua.
- D) Oscilação não ocorre nesse circuito simples com fonte contínua.
- E) Corrente e carga são grandezas diferentes e não se igualam.
Questão 06
Gabarito: alternativa C). A energia cai pela metade em dois capacitores idênticos em paralelo após redistribuição da carga.
Comentários por alternativa:
- A) A carga se conserva, mas a energia não; há dissipação.
- B) Conservação de carga não implica conservação de energia.
- C) A energia cai pela metade em dois capacitores idênticos em paralelo após redistribuição da carga.
- D) Quarto da energia ocorreria em outra configuração.
- E) A energia não desaparece totalmente; há armazenamento remanescente.
Questão 07
Gabarito: alternativa C). Para placas paralelas, C = eps0 A/d. Se d cai pela metade, C dobra.
Comentários por alternativa:
- A) Seria o oposto do comportamento real.
- B) A separação mudou; logo, a capacitância muda.
- C) Para placas paralelas, C = eps0 A/d. Se d cai pela metade, C dobra.
- D) Quadruplicar exigiria reduzir d a um quarto.
- E) Diminuir a separação não reduz a capacitância.
Questão 08
Gabarito: alternativa B). Em série: 1/Ceq = 1/6 + 1/3 = 1/2, logo Ceq = 2 microF.
Comentários por alternativa:
- A) Subestima o valor; a conta da associação está incompleta.
- B) Em série: 1/Ceq = 1/6 + 1/3 = 1/2, logo Ceq = 2 microF.
- C) Iguala à menor capacitância, o que não ocorre em série.
- D) Resultado típico de erro aritmético.
- E) Somaria as capacitâncias, mas isso vale para paralelo.
Questão 09
Gabarito: alternativa C). Isolado, o capacitor conserva Q. Se C diminui ao aumentar d, então V = Q/C aumenta.
Comentários por alternativa:
- A) Isso ocorreria se a carga diminuísse, o que não acontece isolado.
- B) Só seria constante se a capacitância não mudasse.
- C) Isolado, o capacitor conserva Q. Se C diminui ao aumentar d, então V = Q/C aumenta.
- D) Não há caminho para descarregar instantaneamente.
- E) Oscilações não são esperadas nesse caso.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Como U = 1/2 CV^2, mantendo U e reduzindo V pela metade, C deve quadruplicar.
Comentários por alternativa:
- A) Reduziria demais a energia.
- B) Dobrar não compensa a queda de V ao quadrado.
- C) Como U = 1/2 CV^2, mantendo U e reduzindo V pela metade, C deve quadruplicar.
- D) A diminuição pioraria a redução de energia.
- E) Sem alterar C, a energia cairia para um quarto.
Comentários por alternativa: