Os capacitores levam um pequeno tempo para serem carregados completamente, entretanto, sua descarga geralmente é rápida. Por isso, os capacitores são largamente usados em dispositivos eletrônicos que demandam grandes intensidades de corrente elétrica, como aparelhos de som de alta potência.

Além de sua função mais fundamental, os capacitores podem ser usados para implementar temporizadores, retificadores de corrente elétrica, filtros de linha, estabilizadores etc.

FÓRMULA
C — capacitância (F)
Q — carga elétrica (C)
U — tensão elétrica (V)

Os termos q₁ e q₂ da fórmula correspondem aos valores absolutos das cargas elétricas, cuja unidade no SI é coulomb (C), e a distância que separa as duas cargas (r) é representada em metros (m).

A constante de proporcionalidade (K) depende do meio que as cargas estão inseridas, por exemplo, no vácuo esse termo recebe o nome de constante eletrostática (K₀) e seu valor é 9.10⁹ N.m²/C².

a) de repulsão e de intensidade de 27 N

b) de atração e de intensidade de 90 N

c) de repulsão e de intensidade de 90 N

d) de repulsão e de intensidade de 81 N

e) de atração e de intensidade de 180 N

Dados:

K₀ = 9.10⁹ N.m²/C²
Q₁ = Q₂ = 3μC = 3.10^-6 C
d = 3 cm = 3 . 10^-2 m

Utilizamos a equação:

F = K₀.Q₁.Q₂
         d²

Substituindo os dados, temos:

F = 9.10⁹. 3.10^-6. 3.10^-6
      (3.10^-2)²

F = 81. 10^-3
           9.10^-4

F = 90 N

Como as duas cargas são idênticas, elas têm o mesmo sinal, portanto, a força é de repulsão, visto que cargas com sinais iguais repelem-se. Assim, a alternativa correta é a letra C.

a) 3 vezes menor

b) 6 vezes menor

c) 9 vezes menor

d) 12 vezes menor

e) 9 vezes maior

A força elétrica é dada pela expressão:

F = K₀.Q₁.Q₂
        d²

Aumentando a distância de d para 2d, a força elétrica passa a ser:

F' = K₀.Q₁.Q₂
         (3d)²

Resolvendo o denominador da equação, encontramos:

F' = K₀.Q₁.Q₂
          9d²

Assim, podemos reescrever que:

F' = F
      9

Ou seja, se triplicarmos a distância, a força elétrica será nove vezes menor, conforme a alternativa C.

ONDE :
E – módulo do campo elétrico [N/C ou V/m]
Q – carga geradora do campo elétrico [C – Coulomb]
k₀ – constante eletrostática do vácuo [8,99.10⁹ N.m²/C²]
d – distância do ponto até a carga geradora [m – metro]

Na equação mostrada acima, F é o módulo da força elétrica e pode ser calculado com base na Lei de Coloumb.

a) 50.10⁵ N

b) 100.10⁶ N

c) 200.10^-6 N

d) 20.10⁴ N

e) 2.10^-4 N

Letra C

Para relacionarmos campo elétrico e força elétrica, podemos utilizar a seguinte fórmula:

Dessa forma, temos que:

a) ondas sonoras.

b) ondas produzidas em molas.

c) ondas formadas em cordas oscilantes.

d) vibrações.

Letra C

Se dobrarmos a distância da carga até o ponto ,o novo módulo de campo elétrico será determinado pela seguinte equação:

Q – carga elétrica (C)

k₀ – constante eletrostática do vácuo (9,0.10⁹ N.m²/C²)

d – distância (m)

a) 10 J

b) 1 mJ

c) 10 nJ

d) 2,5 μJ

e) 10 μJ

O valor de carga elétrica da partícula, em unidades do SI, é de 2.10^-9 C (nC – nanocoulombs). E o potencial elétrico é de 5.10³ V (kV – quilovolts). Portanto, temos que a energia potencial elétrica associada a essa partícula é de 10 μJ (10.10^-6 J).

a) τ = 2,3 . 10^-2 J
b) τ = 3,5 . 10^-3 J
c) τ = 4 . 10^-5 J
d) τ = 7 . 10^-9 J
e) τ = 8 . 10^-2 J

Por definição, a energia potencial elétrica armazenada pela carga elétrica em qualquer ponto do campo elétrico é dada pela relação E = q.V. Sendo assim, temos:

Para o ponto A:

Para o ponto B

https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-potencial-eletrico.htm

a) a capacitância é diretamente proporcional à área dos capacitores

b) a capacitância é inversamente proporcional à distância entre os capacitores

c) a permissividade elétrica é uma característica que depende do material inserido entre as placas do capacitor

d) quanto maior for a capacitância de um capacitor, menos carga ele pode armazenar para uma determinada tensão elétrica

e) quanto menor for a capacitância de um capacitor, menos carga ele pode armazenar para uma determinada tensão elétrica

A capacitância dos capacitores de placas paralelas é dada pela equação abaixo:

Da relação acima, nota-se que a capacitância (C) é diretamente proporcional à área e à permissividade elétrica do meio inserido entre suas placas e inversamente proporcional à distância entre as placas (d).

No entanto, quanto maior for a capacitância do dispositivo, mais carga ele conseguirá armazenar para uma mesma tensão elétrica. Portanto, a alternativa falsa é a letra c.

a) 3.10^-3 F

b) 1.10^-6 F

c) 1.10^-3 F

d) 5.10^-6 F

e) 4.10^-5 F

Podemos relacionar a capacitância à quantidade de carga (Q) armazenada em um capacitor para uma dada diferença de potencial (V) pela equação abaixo:
De acordo com os dados fornecidos no enunciado do exercício, temos que:
Lembre-se: 1 nC = 1 nanoCoulomb (10^-9 C) e 1 mV = 1 miliVolt (10^-3 V). Portanto, a alternativa correta é a letra B.

Um capacitor tem a capacidade de descarregar toda a sua carga em frações de segundo, ao contrário das pilhas e baterias. Essas podem demorar vários minutos, tanto para carregar quanto para descarregar. Vamos ver um exemplo disso, de uma aplicação muito comum dos capacitores: seu uso nas câmeras fotográficas.

As câmeras precisam ter um flash, e são as pilhas que desempenham a função de carregá-lo com energia durante alguns segundos. No entanto, na hora de tirar a foto, apenas um capacitor pode fazer o descarregamento de toda a carga no bulbo do flash de maneira instantânea.

https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-capacitores.htm#questao-2