Páginas de 1000 questoes de Fisica - Jaques Braga(49)

Prévia do material em texto

228
Fí
si
ca
 - 
1.
00
0 
Q
ue
st
õe
s
A) 
CAPACITORES
1. Um capacitor pode ser formado por duas placas conduto-
ras (eletrodos) separadas por um meio isolante. Quando 
se aplica uma tensão elétrica entre os eletrodos, cargas 
elétricas de sinais opostos irão se acumular nas superfí-
cies das placas. Caso venha a ser aplicada uma tensão 
elétrica elevada, pode-se romper a rigidez dielétrica do 
meio isolante e este passa a conduzir cargas elétricas.
Em relação a capacitores e dielétricos, avalie as seguintes 
sentenças e assinale a CORRETA: 
A) O Cobre é um excelente condutor. Por isso, é muito 
utilizado como meio dielétrico em capacitores. 
B) O acúmulo de cargas na superfície do dielétrico não 
depende da permissividade do meio. Apenas a tensão 
aplicada nos terminais irá determinar a densidade de 
carga acumulada. 
C) A capacitância de um capacitor é diretamente propor-
cional à razão entre a tensão aplicada e a permissi-
vidade do meio. 
D) Em um capacitor ideal, toda carga flui pelo dielétrico 
sem que a corrente sofra alterações. 
E) As densidades de cargas em ambas as placas do 
capacitor são iguais, em módulo, mas de sinais 
contrários.
2. Durante um infarto cardíaco, o coração produz padrões 
irregulares de batimento rápidos e irregulares, uma con-
dição conhecida como fibrilação cardíaca, que pode ser 
interrompida frequentemente enviando-se uma descarga 
muito rápida de energia elétrica passando pelo coração. 
Paramédicos usam desfibriladores [...]. Uma espécie de 
chapa com a forma de uma raquete é conectada a cada 
placa de um grande capacitor, carregado com uma dife-
rença de potencial de aproximadamente mil volts.
Ele é, então, descarregado em alguns milésimos de se-
gundos, passando uma corrente pelo coração do paciente 
e os batimentos retornam ao seu padrão normal. 
Adaptado de: CUTNELL, J. D.; JOHNSON, K.W. Físi-
ca. 6a ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.p.55 
A partir da análise do texto, pode-se afirmar que o capa-
citor é um dispositivo que 
A) armazena cargas elétricas.
B) não pode armazenar energia elétrica.
C) gera energia elétrica.
D) não pode viabilizar corrente elétrica.
E) viola o princípio da conservação de energia, ou seja, 
a energia é destruída.
3. Um desfibrilador, utilizado para reverter fibrilação ventri-
cular, tem um gerador (V = 6.000 V) ligado a um capa-
citor (C = 50,00 µF) carregado com a chave 1 fechada 
e a chave 2 aberta. Para a descarga, as chaves são 
invertidas. Calcule a potência liberada em 0,002 s, se um 
quarto da energia é liberada em uma descarga e marque 
a alternativa correta.
Circuito de carga e descarga de um capacitor
A) Potência =112.500,00 W.
B) Potência = 225.000,00 W.
C) Potência = 0,45 W.
D) Potência = 0,90 W.
4. O funcionamento de um desfibrilador se baseia no pro-
cesso de carga e descarga de um capacitor. Digamos 
que um desfibrilador de capacitância C foi carregado 
e submetido a uma DDP U, adquirindo uma carga Q. 
Assim, a energia E armazenada no desfibrilador pode 
ser representada pela seguinte relação:
A) E CQ E CU E CU E CQ E QC= = = = =
1
2
1
2
1
2
2 2 2
B) E CQ E CU E CU E CQ E QC= = = = =
1
2
1
2
1
2
2 2 2
C) E CQ E CU E CU E CQ E QC= = = = =
1
2
1
2
1
2
2 2 2
D) E CQ E CU E CU E CQ E QC= = = = =
1
2
1
2
1
2
2 2 2
E) E CQ E CU E CU E CQ E QC= = = = =
1
2
1
2
1
2
2 2 2
229
Fí
si
ca
 - 
1.
00
0 
Q
ue
st
õe
s
5. Um capacitor de capacitância igual a 2 µF está comple-
tamente carregado e possui uma diferença de potencial 
entre suas armaduras de 3 V. Em seguida, este capacitor 
é ligado a um resistor ôhmico por meio de fios condutores 
ideais, conforme representado no circuito abaixo, sendo 
completamente descarregado através do resistor.
resistor
capacitor
Nesta situação, a energia elétrica total transformada em 
calor pelo resistor é de
A) 1,5·10–6 J B) 6,0·10–6 J
C) 9,0·10–6 J D) 12,0·10–6 J
E) 18,0·10–6 J
6. Na área de Eletrodinâmica, em circuitos elétricos, são 
comuns associações entre capacitores e entre resistores. 
A respeito do assunto, considere as seguintes afirmativas: 
1. Numa associação de resistores em série, o resistor 
equivalente sempre tem resistência maior que qual-
quer uma das resistências dos resistores que formam 
a associação.
2. Numa associação de capacitores em paralelo, a ten-
são aplicada ao capacitor equivalente é dada pela 
soma das tensões em cada capacitor que forma a 
associação.
3. Numa associação de capacitores em série, a carga 
em cada capacitor é a mesma, e o capacitor equi-
valente tem uma carga igual à de cada capacitor da 
associação. 
Assinale a alternativa correta. 
A) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
B) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
C) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
D) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
E) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
7. Nos teclados de computador e de instrumentos mu-
sicais eletrônicos, as teclas funcionam acopladas a 
pequenos capacitores de placas móveis com dielétricos 
compressíveis. Quando a tecla é acionada, a distância 
entre as placas diminui, e, com isso, aumenta a ca-
pacitância.Essa alteração é detectada por um circuito 
eletrônico, que envia ao processador um pulso com 
uma informação digital e o processador entende que 
determinada tecla foi acionada. 
Disponível em: https://www.passeidireto.com.
Acesso em: 6 de março de 2016.
Sendo a distância entre as placas de um capacitor pre-
sas a uma tecla do teclado igual a 0,150 mm quando 
pressionada e a área de cada placa de valor 0,95 cm2, 
a alternativa que determina a capacitância do capacitor 
que possui entre as placas um isolante de constante 
dieléletrica K = 3,5 é
Dado:
Permissividade no vácuo = ε0 = 8,85.10–12 Farad . m–1 
A) 7,2 . 10–12 Farad.
B) 11,2 . 10–12 Farad.
C) 19,6 . 10–12 Farad.
D) 21,4 . 10–12 Farad.
E) 25,6 . 10–12 Farad.
8. A integridade da membrana plasmática é vital para que 
as células executem de forma eficiente suas funções. 
A membrana celular é uma estrutura composta por duas 
camadas lipídicas que separam o meio intracelular do 
extracelular.
Disponível em: . 
Por ser uma estrutura em bicamada isolante e possuir 
a propriedade de separar soluções condutoras tanto do 
meio intra como do extracelular, a membrana plasmática 
é responsável pelas propriedades dielétricas das células 
e tem características capacitivas, demonstrando uma 
capacitância de 1 µF/cm2.
Considere a permissividade do vácuo como sendo 
9 x 10–12 F/m e a constante dielétrica dos lipídios igual a 2.
Sobre o exposto acima, pode-se afirmar que a espessura 
d da membrana plasmática é, aproximadamente, igual a
A) 1,8 . 10–5 m B) 1,8 . 10–9 m
C) 1,8 . 10–16 m D) 9 . 10–16 m
E) 9 . 10–9 m
230
Fí
si
ca
 - 
1.
00
0 
Q
ue
st
õe
s
GABARITO
CAPACITORES
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
E A A B C E C B C B
9. A figura a seguir descreve um capacitor didático de 
placas paralelas.
Ad
A capacitância desse capacitor tem dependência
A) inversa com a área superficial das placas paralelas.
B) invariante com a distância entre suas placas para-
lelas.
C) inversa com a distância que separa as placas pa-
ralelas.
D) proporcional com a corrente elétrica nas duas placas.
10. Os capacitores são componentes elétricos muito utiliza-
dos e podem ser vistos nos mais variados dispositivos 
elétricos, como nos computadores e nas máquinas 
fotográficas, armazenando cargas para o ash, por 
exemplo. A função do capacitor é armazenar cargas, e 
a grandeza que relaciona essa propriedade do capacitor 
se chama capacitância, dada pela relação C = q/V. A 
figura mostra um dispositivo que possui 4 capacitores 
iguais com C = 5,0 µC.
A capacitância equivalente desse circuito é de
A) 1,0 µC
B) 3,0 µC
C) 5,0 µC
D) 7,0 µC
E) 9,0 µC