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Um capacitor de 20 μF é carregado a 15 V. Após a carga ser removida, qual será a tensão nas placas se a distância entre as placas dobrar?

A) 15 V
B) 30 V
C) 7,5 V
D) 10 V
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Questões para o Sucesso

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver a questão, precisamos entender como a capacitância e a tensão se relacionam em um capacitor. A capacitância \( C \) de um capacitor é dada pela fórmula: \[ C = \frac{Q}{V} \] onde \( Q \) é a carga e \( V \) é a tensão. Quando a carga é removida, a carga \( Q \) no capacitor permanece constante, pois não há caminho para a carga sair. A capacitância de um capacitor é também dada por: \[ C = \frac{\varepsilon_0 \cdot A}{d} \] onde \( \varepsilon_0 \) é a permissividade do vácuo, \( A \) é a área das placas e \( d \) é a distância entre as placas. Se a distância \( d \) dobrar, a capacitância \( C \) diminuirá pela metade. Como a carga \( Q \) permanece constante, a nova tensão \( V' \) pode ser calculada pela relação: \[ V' = \frac{Q}{C'} \] Se a capacitância é reduzida pela metade, a nova tensão será o dobro da tensão original: \[ V' = 2V \] Portanto, se a tensão original era 15 V, a nova tensão será: \[ V' = 2 \times 15 \, V = 30 \, V \] Assim, a resposta correta é: B) 30 V.

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