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Home Exercícios

Questões capacitores

Por Rosangela Quinelato
17 de março de 2025
em Exercícios
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Os capacitores são componentes fundamentais em circuitos eletrônicos. Eles armazenam energia elétrica na forma de um campo elétrico, essencial para diversas aplicações, desde o suavização de sinais até a filtragem de ruídos. Conhecer as propriedades dos capacitores, como capacitância, tensão e carga, é crucial para resolver problemas práticos e teóricos.

A capacitância é medida em farads (F), e sua fórmula básica relaciona a carga armazenada e a tensão aplicada. Em situações de circuito, a combinação de capacitores pode ser feita em série ou em paralelo, alterando o valor total da capacitância. Entender essas configurações é vital para o domínio da eletricidade e eletrônica.

Os testes de vestibular e ENEM frequentemente abordam conceitos de capacitores por meio de questões que envolvem cálculos práticos e teóricos. Isso ajuda a preparar os alunos para problemas reais em Engenharia e Física, proporcionando uma base sólida nos estudos.

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01) Um capacitor possui uma capacitância de 5 µF e é conectado a uma tensão de 12 V. Qual é a carga armazenada nesse capacitor? Assinale a alternativa que apresenta o cálculo correto da carga elétrica.







Resolução Detalhada:
Utilizamos a fórmula Q = C × V. Aqui, C = 5 × 10⁻⁶ F e V = 12 V. Portanto, a carga Q é de 5 × 10⁻⁶ F × 12 V = 0,06 mC.

02) Um capacitor de 10 µF é colocado em série com outro capacitor de 20 µF. Qual é a capacitância total do sistema? Assinale a alternativa contendo o cálculo correto da capacitância equivalente em uma configuração em série.







Resolução Detalhada:
A capacitância total em série é dada por 1/C_total = 1/(10 µF) + 1/(20 µF). Portanto, 1/C_total = 0,1 + 0,05 = 0,15, então C_total = 1/0,15 = 6,67 µF.

03) Um capacitor de 4 µF é carregado a uma tensão de 9 V. Se ele for descarregado, qual será a energia armazenada no capacitor antes da descarga? Assinale a opção com o cálculo correto da energia elétrica armazenada.







Resolução Detalhada:
A energia é calculada usando a fórmula E = 1/2 × C × V². Portanto, E = 1/2 × (4 × 10⁻⁶ F) × (9 V)² = 0,18 mJ.

04) Dois capacitores de 6 µF e 3 µF estão conectados em paralelo. Qual é a capacitância equivalente do arranjo? Assinale a alternativa que apresenta o cálculo correto da capacitância total em paralelo.







Resolução Detalhada:
Para capacitores em paralelo, a capacitância total é simplesmente a soma, ou seja, C_total = C₁ + C₂ = 6 µF + 3 µF = 9 µF.

05) Um capacitor de 10 µF é submetido a uma tensão de 5 V e, em seguida, a tensão aumenta para 15 V. Qual será a variação da carga no capacitor? Assinale a alternativa que traz o cálculo correto dessa variação na carga.







Resolução Detalhada:
A carga inicial é Q₁ = C × 5 V = 10 µF × 5 V = 0,05 mC. A nova carga é Q₂ = C × 15 V = 10 µF × 15 V = 0,15 mC. A variação é ΔQ = Q₂ – Q₁ = 0,15 mC – 0,05 mC = 0,10 mC.

06) Um circuito contém três capacitores de 2 µF, 4 µF e 6 µF, todos em série. Qual é a capacitância total do circuito? Assinale a alternativa que apresenta o cálculo certo para capacitores em série.







Resolução Detalhada:
A capacitância total é calculada por 1/C_total = 1/2 + 1/4 + 1/6. Portanto, o resultado é 1 µF.

07) Um capacitor de 15 µF é carregado com uma tensão de 20 V. Após o carregamento, qual é a energia elétrica armazenada? Assinale a alternativa que apresenta o cálculo correto da energia em joules.







Resolução Detalhada:
A energia armazenada é dada por E = 1/2 × C × V² = 1/2 × 15 × 10⁻⁶ F × (20 V)² = 3,0 J.

08) Um circuito contém dois capacitores, um de 1 µF e outro de 3 µF, em paralelo. Qual será a capacitância equivalente? Assinale a alternativa que apresenta o cálculo correto da capacitância total em paralelo.







Resolução Detalhada:
A capacitância total em paralelo é a soma, ou seja, C_total = C₁ + C₂ = 1 µF + 3 µF = 4 µF.

09) Se um capacitor de 6 µF é alternadamente carregado a uma tensão de 10 V, qual é a carga no capacitor? Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da carga elétrica.







Resolução Detalhada:
A carga é calculada usando Q = C × V. Aqui, Q = 6 × 10⁻⁶ F × 10 V = 0,60 mC.

10) Um capacitor de 8 µF é conectado em paralelo a um de 4 µF, e ambos são alimentados por uma fonte de 12 V. Qual será a energia total armazenada no circuito? Assinale a alternativa que traz o cálculo correto dessa energia em joules.







Resolução Detalhada:
A energia total é a soma das energias individuais: E_total = E₁ + E₂, onde E₁ = 1/2 × 8 × 10⁻⁶ F × (12 V)² e E₂ = 1/2 × 4 × 10⁻⁶ F × (12 V)². Portanto, E_total = 0,48 J.

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