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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
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Lista de Exercícios - CAPACITORES
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Lista de Exercícios - CAPACITORES

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Para determinar o número de elétrons em excesso na placa negativa do capacitor, precisamos usar a fórmula da carga elétrica (Q) em um capacitor, que é dada por: \[ Q = C \times V \] onde: - \( Q \) é a carga em coulombs (C), - \( C \) é a capacitância em farads (F), - \( V \) é a diferença de potencial em volts (V). Dado: - \( C = 8,0 \times 10^{-11} \, F \) - \( V = 12 \, V \) Calculando a carga: \[ Q = (8,0 \times 10^{-11} \, F) \times (12 \, V) \] \[ Q = 9,6 \times 10^{-10} \, C \] Agora, para encontrar o número de elétrons, usamos a carga elementar de um elétron, que é aproximadamente \( e = 1,6 \times 10^{-19} \, C \). O número de elétrons (n) é dado por: \[ n = \frac{Q}{e} \] Substituindo os valores: \[ n = \frac{9,6 \times 10^{-10} \, C}{1,6 \times 10^{-19} \, C} \] \[ n = 6,0 \times 10^{9} \] Portanto, o número de elétrons em excesso na placa negativa é: c) \( 6,0 \times 10^{9} \)

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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.

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

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.

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

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

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 uma peça da fita de área A = 5,0×10⁻⁴ m² mantida 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 C = ε₀ A/d em que ε₀ = 9,0×10⁻¹² C/Vm.
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) 5,0×10⁴ V.
c) 2,0×10³ V.
d) 1,0×10²⁰ V.

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.
Considere uma célula em que íons, de carga unitária e q = 1,6×10⁻¹⁹ C, cruzam a membrana e dão origem a uma diferença de potencial elétrica de 80 mV. Quantos íons atravessaram a membrana, cuja área é A = 5×10⁻⁶ cm², se sua capacitância por unidade de área é Cₐrea = 0,8×10⁻¹⁰ F/cm²?

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.
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 20 mV e a corrente for 5×10⁶ íons/s, sendo a carga de cada íon e = 1,6×10⁻¹⁹ C?

Analise as seguintes afirmativas, referentes a um capacitor de placas planas e paralelas:
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)
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.
a) I e III apenas.
b) III apenas.
c) II e III apenas.
d) I, II e III.

No início do século XX (1910), o cientista norte-americano ROBERT MILLIKAN conseguiu determinar o valor da carga elétrica do ELÉTRON como q = -1,6×10⁻¹⁹ C. 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 gotícula tenha 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

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