Lista de Exercícios - CAPACITORES

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Curso: ENGENHARIAS 
Lista de Exercícios – CAPACITORES 
Prof. Dr. Lucas Muniz 
1. Atualmente, existem inúmeras opções de celulares com telas sensíveis ao toque (touchscreen). Para 
decidir qual escolher, é bom conhecer as diferenças entre os principais tipos de telas sensíveis ao toque 
existentes no mercado. Existem dois sistemas básicos usados para reconhecer o toque de uma pessoa: 
- O primeiro sistema consiste de um painel de vidro normal, recoberto por duas camadas afastadas por 
espaçadores. Uma camada resistente a riscos é colocada por cima de todo o conjunto. Uma corrente 
elétrica passa através das duas camadas enquanto a tela está operacional. Quando um usuário toca a tela, 
as duas camadas fazem contato exatamente naquele ponto. A mudança no campo elétrico é percebida, e 
as coordenadas do ponto de contato são calculadas pelo computador. 
- No segundo sistema, uma camada que armazena carga elétrica é colocada no painel de vidro do 
monitor. Quando um usuário toca o monitor com seu dedo, parte da carga elétrica é transferida para o 
usuário, de modo que a carga na camada que a armazena diminui. Esta redução é medida nos circuitos 
localizados em cada canto do monitor. Considerando as diferenças relativas de carga em cada canto, o 
computador calcula exatamente onde ocorreu o toque. O elemento de armazenamento de carga análogo 
ao exposto no segundo sistema e a aplicação cotidiana correspondente são, respectivamente, 
a) receptores — televisor. 
b) resistores — chuveiro elétrico. 
c) geradores — telefone celular. 
d) fusíveis — caixa de força residencial. 
e) capacitores — flash de máquina fotográfica. 
 
2. Um circuito elétrico é constituído por três capacitores, quatro resistores e um gerador ideal, conforme 
a figura abaixo. O circuito é submetido a uma tensão elétrica de 220 V. A carga elétrica armazenada 
pelo capacitor de 10 Fμ , em Cμ , vale: 
a) 154 
b) 308 
c) 462 
d) 716 
e) 924 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. No circuito A, considere os três resistores com resistências iguais e, no circuito B, considere os três 
capacitores com capacitâncias iguais. É CORRETO afirmar que a resistência equivalente é igual a 
a) 3R ,e a capacitância equivalente é igual a 3C. 
b) R/3, e a capacitância equivalente é igual a 3C. 
c) 3R, e a capacitância equivalente é igual a C/3. 
d) R/3, e a capacitância equivalente é igual a C/3. 
e) R, e a capacitância equivalente é igual a C. 
 
 
 
4. O capacitor equivalente de uma associação em série, constituída por 3 capacitores iguais, tem 
capacitância 2 F.μ Utilizando-se 2 destes capacitores para montar uma associação em paralelo, a mesma 
apresentará uma capacitância de 
a) 3 F.μ 
b) 6 F.μ 
c) 12 F.μ 
d) 18 F.μ 
 
5. Fibrilação ventricular é um processo de contração 
desordenada do coração que leva à falta de circulação 
sanguínea no corpo, chamada parada cardiorrespiratória. O 
desfibrilador cardíaco é um equipamento que aplica um 
pulso de corrente elétrica através do coração para 
restabelecer o ritmo cardíaco. O equipamento é basicamente 
um circuito de carga e descarga de um capacitor (ou banco 
de capacitores). Dependendo das características da 
emergência, o médico controla a energia elétrica armazenada 
no capacitor dentro de uma faixa de 5 a 360 J. Suponha que 
o gráfico dado mostra a curva de carga de um capacitor de 
um desfibrilador. O equipamento é ajustado para carregar o capacitor através de uma diferença de 
potencial de 4 kV. Qual o nível de energia acumulada no capacitor que o médico ajustou? 
 a) 100 J. 
b) 150 J. 
c) 200 J. 
d) 300 J. 
e) 400 J. 
 
6. Quando um rolo de fita adesiva é desenrolado, ocorre uma 
transferência de cargas negativas da fita para o rolo, conforme ilustrado 
na figura a seguir. Quando o campo elétrico criado pela distribuição de 
cargas é maior que o campo elétrico de ruptura do meio, ocorre uma 
descarga elétrica. Foi demonstrado recentemente que essa descarga 
pode ser utilizada como uma fonte econômica de raios-X. Para um 
pedaço da fita de área A = 5,0×10−4 m2 mantido a uma distância 
constante d = 2,0 mm do rolo, a quantidade de cargas acumuladas é 
igual a Q = CV , sendo V a diferença de potencial entre a fita 
desenrolada e o rolo e 0
A
C
d
ε= em que 12
0
C
9,0x10 .
Vm
ε − Nesse caso, a diferença de potencial entre a 
fita e o rolo para Q = 4,5×10−9C é de 
a) 1,2×102 V. 
b) 5,0×10−4 V. 
c) 2,0×103 V. 
d) 1,0×10−20 V. 
 
7. Um capacitor tem uma capacitância de 8,0 × 10-11 F. Se o potencial elétrico entre suas placas for 12 
V, o número de elétrons em excesso na sua placa negativa é: 
a) 9,6 × 1014 
b) 8,0 ×1020 
c) 6,0 × 109 
d) 5,0 × 108 
 
8. Em 1963, Hodgkin e Huxley receberam o prêmio Nobel de Fisiologia por suas descobertas sobre a 
geração de potenciais elétricos em neurônios. Membranas celulares separam o meio intracelular do meio 
externo à célula, sendo polarizadas em decorrência do fluxo de íons. O acúmulo de cargas opostas nas 
superfícies interna e externa faz com que a membrana possa ser tratada, de forma aproximada, como um 
capacitor. 
a) Considere uma célula em que íons, de carga unitária 19e 1,6 10 C−=  , cruzam a membrana e dão origem 
a uma diferença de potencial elétrico de 80mV . Quantos íons atravessaram a membrana, cuja área é 
5 2A 5 10 cm−=  , se sua capacitância por unidade de área é 6 2
áreaC 0,8 10 F/cm−=  v? 
b) Se uma membrana, inicialmente polarizada, é despolarizada por uma corrente de íons, qual a potência 
elétrica entregue ao conjunto de íons no momento em que a diferença de potencial for 20mV e a corrente 
for 85 10 íons/s , sendo a carga de cada íon 19e 1,6 10 C−=  ? 
 
9. A carga elétrica que a associação de capacitores abaixo armazena, quando estabelecemos entre A e B 
a d.d.p. de 22V, é 
a) 22 C 
b) 33 C 
c) 44 C 
d) 66 C 
e) 88 C 
 
10. Analise as seguintes afirmativas, referentes a um capacitor de placas planas e paralelas: 
I. A capacitância do capacitor depende da carga armazenada em cada uma de suas placas em determinado 
instante. 
II. A diferença de potencial elétrico entre as placas do capacitor depende da capacitância e da carga de 
cada placa. 
III. Quando as placas do capacitor se aproximam, sem que outros fatores sejam alterados, a sua 
capacitância aumenta. 
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s) 
a) I e III apenas. 
b) III apenas. 
c) II e III apenas. 
d) I, II e III. 
 
11. Numa tela de televisor de plasma, pequenas células contendo uma mistura de gases emitem luz 
quando submetidas a descargas elétricas. A figura a seguir mostra uma célula com dois eletrodos, nos 
quais uma diferença de potencial é aplicada para produzir a descarga. Considere que os eletrodos formam 
um capacitor de placas paralelas, cuja capacitância é dada por 
0 A
C ,
d
ε
= onde 12
0 8,9 10 F / m,ε −=  A é 
a área de cada eletrodo e d é a distância entre os eletrodos. 
a) Calcule a capacitância da célula. 
b) A carga armazenada em um capacitor é 
proporcional à diferença de potencial aplicada, sendo 
que a constante de proporcionalidade é a 
capacitância. Se uma diferença de potencial igual a 
100 V for aplicada nos eletrodos da célula, qual é a 
carga que será armazenada? 
c) Se a carga encontrada no item b) atravessar o gás 
em 1 sμ (tempo de descarga), qual será a corrente média? 
 
12. No início do século XX (1910), o cientista norte-americano ROBERT MILLIKAN conseguiu 
determinar o valor da carga elétrica do ELÉTRON como q = -1,6 10-19C. Para isso colocou gotículas 
de óleo eletrizadas dentro de um campo elétrico vertical, formado por duas placas eletricamente 
carregadas, semelhantes a um capacitor de placas planas e paralelas, ligadas a uma fonte de tensão 
conforme ilustração a seguir: 
g = 10 m/s2. 
 
 
 
Admita que cada gotículatenha uma massa de 1,6  10-15 kg. 
Considere que a distância entre as placas seja d = 1,0 mm e que o campo elétrico entre elas seja uniforme. 
A diferença de potencial entre as placas, fornecida pela fonte de tensão, é em volts: 
a) 100 
b) 220 
c) 12 
d) 9 
 
GABARITO: 1)E 2) E 3) C 4) C 5) C 6) C 7) C 8) (a) 2,0.107 íons (b) 1,6.10-12 W 
9) E 10) C 11) (a) 1,068.10-14 F (b) 1,068.10-12 C (c) 1,068.10-6 A 12) A