Questões de Física - Eletricidade - Eletrostática - Capacitores
Um cientista inventa um jogo semelhante ao bilhar, no qual a mesa e os tacos são construídos de material isolante e todas as bolas são idênticas, exceto por suas cores, e feitas de material condutor. O objetivo do jogo é manter o máximo de carga possível na bola branca, a bola na qual se desfere um golpe com o taco e que deve acertar outras bolas a fim de jogá-las nos buracos da mesa. Considere a situação da imagem, em que as 3 bolas vermelhas, eletricamente neutras, estão dispostas sobre a mesa e a bola branca possui uma carga de 16 µC.
Se o cientista fizer uma boa jogada, acertar somente uma bola vermelha de cada vez com a bola branca e, em todas as tentativas, acertar diretamente as bolas vermelhas nos buracos, a carga final da bola branca será de
Leia o texto para responder à questão
Nos rádios antigos há um botão giratório que é utilizado para a seleção da frequência da rádio que se deseja ouvir. Esse botão é conectado ao eixo de um capacitor variável que, ao ser girado, movimenta um conjunto de placas que se intercala a outro conjunto de placas, alterando a área efetiva entre as placas do capacitor e modificando a capacitância dele.
Considere que o capacitor de um rádio seja composto por apenas duas placas planas paralelas, que podem se movimentar alterando somente a área efetiva de sobreposição das placas, como representado nas imagens.
No instante 1, com as placas totalmente sobrepostas, a capacitância do capacitor vale C1. Após girar o botão do rádio, elas passam a ter uma área sobreposta que vale metade da área anterior, instante 2.
Sabendo que a capacitância de um capacitor de placas planas paralelas pode ser obtida pela expressão C = ε0A/d, em que ε0 é uma constante, d é a distância entre as placas do capacitor e A é a área efetiva, a capacitância no instante 2 vale:
Um capacitor está conectado a uma bateria de 12 V e possui carga elétrica de módulo 48 µC em suas placas.
Qual o módulo da carga nas placas do capacitor quando ele é conectado a uma pilha de 1,5 V?
O desfibrilador faz com que um capacitor se descarregue por meio de uma corrente elétrica unidirecional no sentido do ventrículo para o átrio. A figura a seguir representa, esquematicamente, o processo de descarga de um capacitor.
Quando a chave é fechada, a carga do capacitor decai exponencialmente com o tempo. O intervalo de tempo que caracteriza esse decaimento é a constante de tempo τc = RC que é o tempo que leva para a quantidade de carga se reduzir a 1/e do valor inicial.
Se o capacitor de um desfibrilador de 50 µF e 9 kV se descarrega através de um resistor de 300 Ω, a intensidade da corrente i0 no início da descarga elétrica e a constante de tempo τc do circuito são, respectivamente,
O circuito elétrico ilustrado acima permite modelar a descarga elétrica produzida por um peixe elétrico. Esse circuito é formado por uma fem , um capacitor de capacitância C e uma resistência interna r. A parte externa é representada pelo capacitor ligado a um resistor de resistência R, o qual representa um objeto que eventualmente sofre uma descarga do peixe elétrico. Quando a chave A é fechada, o capacitor carrega-se, se estiver descarregado. Nesse caso, a carga q armazenada no capacitor em função do tempo é dada por
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O capacitor, quando está completamente carregado, com a chave A aberta e a chave B fechada, descarrega-se. Nesse caso, a carga q armazenada no capacitor, em função do tempo, é expressa por
Com base nas informações acima, julgue o item.
Considerando-se que a capacitância do peixe elétrico seja obtida por meio da ligação em paralelo de 10.000 microcapacitores idênticos, é Correto inferir que, se o peixe armazenar uma carga de 12 C, então cada microcapacitor irá armazenar uma carga de 0,0012 C.
A biometria é uma forma de identificação de uma pessoa e pode ser por meio da análise de impressão digital, reconhecimento facial, íris, entre outros. Um dos métodos usados para obter a impressão digital é o capacitivo. Isto é, cada pixel da matriz é parte de um micro capacitor, que é uma das placas do capacitor. A outra placa do capacitor é a própria pele do usuário e o dielétrico é o material entre a pele e a placa; as imagens são captadas conforme distância de partes do dedo que toca o pixel, isto é, se é um vale ou uma ruga do dedo. Sobre capacitores, avalie as afirmações e, posteriormente, assinale V (verdadeiro) ou F (falso).
( ) Capacitância é a propriedade que os capacitores têm de armazenar energia elétrica sob a forma de um campo eletrostático.
( ) A carga total em um capacitor de placas planas e paralelas é nula.
( ) A capacitância equivalente de uma associação em paralelo de capacitores é igual a soma das capacitâncias individuais.
A alternativa que apresenta a sequência correta é:
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