4. Sensores capacitivos são largamente usados na indústria para medir posicionamento, espessura de material, chaves-fim de curso ou nível de tanque...

A variação de capacitância quando o cilindro interno corre seu máximo percurso pode ser calculada usando a fórmula: ΔC = ε * A / d Onde: ΔC = variação de capacitância ε = constante dielétrica do meio (no caso, água) A = área de sobreposição entre os eletrodos d = distância entre os eletrodos A área de sobreposição entre os eletrodos pode ser calculada como a área da superfície lateral do cilindro interno: A = 2 * π * r * h Onde: r = raio do cilindro interno (metade do diâmetro interno) h = altura do cilindro interno (10 mm) Substituindo os valores, temos: r = 19 mm / 2 = 9,5 mm h = 10 mm A = 2 * π * 9,5 mm * 10 mm = 600,5 mm² A distância entre os eletrodos é a diferença entre o raio externo e o raio interno do cilindro: d = r_ext - r_int Onde: r_ext = raio externo do cilindro (metade do diâmetro externo) r_int = raio interno do cilindro (metade do diâmetro interno) Substituindo os valores, temos: r_ext = 20 mm / 2 = 10 mm r_int = 19 mm / 2 = 9,5 mm d = 10 mm - 9,5 mm = 0,5 mm Substituindo os valores na fórmula da variação de capacitância, temos: ΔC = ε * A / d = 80 * 8,854 * 10^-12 F/m * 600,5 * 10^-6 m² / 0,5 * 10^-3 m ΔC = 0,085 F Portanto, a alternativa correta é: D) 0,085 F