A capacidade de uma carga criar forças elétricas foi descoberta e estudada pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) no final do século XVIII.

Coulomb criou a balança de torção e com esse instrumento demonstrou experimentalmente que a intensidade da força elétrica é diretamente proporcional ao valor das cargas elétricas que interagem e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.

Fómula da força elétrica

F= K_0.Q.Q/d²

Além disso, também é composta por uma constante de proporcionalidade, calculada baseada na constante de permissividade do vácuo (ε 0), representada pela letra k₀ , que significa constante eletrostática do meio, cujo valor é:
K₀= 9.10⁹ N.m²/C²

Para que é usada a fómula da força elétrica?

É utilizada para descrever a intensidade da interação mútua entre duas cargas puntiformes. Essas cargas são corpos eletrizados cujas dimensões são desprezíveis se comparadas com a distância entre elas.

A atração elétrica ocorre entre cargas que possuem sinais opostos, porque a força existente é de atração. A repulsão elétrica ocorre quando cargas de mesmo sinal são aproximadas, já que a força repulsiva atua sobre elas.

*Referência:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/forca-eletrica.htm

https://www.todamateria.com.br/forca-eletrica/

c)0,90

d)1,80
e)5,00

Resposta:
Aplicando a fórmula de potencial
P= U.i
50= 110.i
i = 0.45

*Referência:
https://enem.estuda.com/questoes/?id=47077

Toda carga elétrica é capaz de influenciar o meio ao redor através do seu campo elétrico. Quando uma carga elétrica é colocada em uma região próxima de outra carga, seus campos elétricos se somam vetorialmente.

Fómulas do Campo Elétrico

Para calcularmos o campo elétrico de uma carga puntiforme, utilizamos a seguinte equação:
E= K₀.Q/d²

A força elétrica entre duas cargas puntuais é dada pela lei de Coulomb:
F= K_0.Q.Q/d²

Ao unirmos a lei de Coulomb com a própria definição de campo elétrico, teremos a seguinte relação:
E= F/q

* Vetor Campo Elétrico
Por apresentar módulo, direção e sentido, o campo elétrico é descrito por um vetor. Como todo vetor, o campo elétrico pode ser escrito em termos de suas componentes, nas direções x, y e z. Usando a notação i, j e k para denotar cada uma dessas direções.

Assim, o vetor campo elétrico pode ser escrito da seguinte forma:
E= Exi + Eyj+ Ezk

Quando dois vetores de campo elétrico encontrarem-se paralelos um em relação ao outro (ângulo de 0º), deveremos somá-los:
Er=E1+E2

É possível estabelecer uma relação matemática entre o campo elétrico gerado em um ponto do espaço e o potencial elétrico gerado por ele a uma distância d em relação a esse ponto. Observe:
U=E.d
 
Onde:
U - potencial elétrico
E - campo elétrico
d - distância

Para representarmos o campo elétrico, usamos um artifício geométrico chamado linhas de força. Essas linhas são desenhadas de forma que sua tangente indique a direção do campo elétrico.

*Referência:
https://www.preparaenem.com/fisica/campo-eletrico.htm

b) 1,3*10^-5 N/C

c) 2,0*10³ N/C

d) 1,6*10⁵ N/C

e) 4,0*10⁵ N/C

Resposta:
F=q.E
0,80=2,0.10^–6.E
0,80/2,0.10^–6= E
E= 4,0.10<sup>5

*Referência:
https://www.mesalva.com/enem-e-vestibulares/exercicios/fisica/eletrostatica-carga-eletrica-e-leis-de-coulomb/eletrostatica-carga-eletrica-e-leis-de-coulomb-lista-2/eeleex22</sup>

b) CEE

c) ECE

e) EEE

Resposta:
III. Se tivemos uma carga sozinha no espaço, pode apresenta campo elétrico, se tivemos outra carga próxima vai surgir uma força entre elas.

*Referência:
https://descomplica.com.br/artigo/questoes-comentadas-campo-e-potencial-eletrico/4p3/

A) madeira e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade.

C) metal e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia.

D) metal e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior.

E) madeira e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.
 - Resposta: Letra b

*Referência:
https://querobolsa.com.br/enem/fisica/potencial-eletrico

Capacitor Eletrolítico:
Diferencia-se dos demais por ter o material dielétrico de espessura extremamente pequena com relação aos outros. Internamente é composto por duas folhas de alumínio, separadas por uma camada de óxido de alumínio, enroladas e embebidas em um eletrólito líquido. Este capacitor possui polaridade, ou seja, um jeito correto de coloca-lo em qualquer circuito (terminal maior o positivo), caso ele seja polarizado da maneira incorreta, o capacitor entra em processo de curto circuito. Neste capacitor é muito perigoso polariza-lo incorretamente, pois ele pode explodir liberando gases. Os mais modernos não explodem nestes casos, apenas incham. Geralmente este capacitor vem com marcação de qual terminal é positivo e qual é negativo. Esse tipo de capacitor é encontrado em fontes de tensão, onde além de tornar a fonte mais estável é capaz de filtrar possíveis ruídos que possam vir da rede elétrica.

Capacitor de Poliéster:
Formado por várias camadas de poliéster e alumínio, o que o torna bastante compacto. Este capacitor tem uma capacidade de autorregeneração, no caso de dano entre as camadas (por pulsos de tensão acima do especificado, por exemplo), o material metálico que está sobre a folha de poliéster evapora, por ser muito fino, evitando um curto circuito. A quantidade de folhas e a espessura das mesmas determinam a capacitância deste capacitor.

Capacitor Cerâmico:
Um dos modelos mais conhecidos e usados. Consiste em um disco de cerâmica (material dielétrico), com duas fitas metálicas em cada uma das suas faces. Este capacitor geralmente causa certa confusão nos valores descritos sobre sua superfície (como valor de capacitância, por exemplo). São usados para circuitos de alta frequência e corrente contínua, e armazenam pequenas quantidades de cargas elétricas. São encontrados em televisões, rádios, flash de câmeras, roteadores etc.

Capacitor de Tântalo:
São usados para substituir os capacitores de eletrolítico, quando se quer minimizar o circuito. Seu material dielétrico é o Óxido de Tântalo, tem baixa corrente de fuga, e uma vida útil geralmente maior do que de outros eletrolíticos. Estes também merecem cuidado na hora da polarização, pois se polariza-lo de maneira incorreta certamente ocasionará em uma explosão imediata. Para prevenir isto, como de costume, os fabricantes tomam o cuidado de deixar o terminal positivo maior que o terminal negativo.

Capacitor de Mica:
O material dielétrico deste capacitor, obviamente, é a mica. As placas são de prata, e estas envolvem a folha de mica. Altamente estável quanto à temperatura e possui baixa perda de carga. Muito usado sem circuitos osciladores e circuitos ressonantes. Estes capacitores podem ou não possuir terminais, como os já citados possuem. Alguns modelos são soldados diretamente na placa a qual será montado o circuito, isso ocasiona uma boa dissipação do calor quando se está trabalhando com potências elevadas.

Capacitor SMD:
São usados em todo tipo de equipamentos eletrônicos. O material dielétrico destes capacitores pode ser de cerâmica, tântalo, entre outros. Por serem muito pequenos, geralmente são montados nos circuitos por robôs. Ele não possui terminais, este componente é de montagem em superfície.

Capacitor variável:
São usados em circuitos sintonizados, como a sintonia de um rádio. O material dielétrico geralmente é o ar, e as placas são de alumínio ou latão. Não são indicados para trabalhar em altas potencias e tensões elevadas.

Capacitor a Óleo e Papel:
Não são mais fabricados, e por isso são verdadeiras raridades. Eles eram usados em equipamentos valvulados, onde requer alta isolação. Sua composição era de fitas de alumínio enroladas em um papel embebido por óleo. Da mesma forma, os capacitores de papel já não são mais fabricados, eles eram usados nos primórdios da eletrônica. Eram constituídos por folhas metálicas e um tubo enrolado de papel. Estes materiais eram embebidos de cera de abelha.

Basicamente, os capacitores tem a mesma função: armazenar energia. O que os diferencia geralmente são a aplicação e o material dielétrico, como foi possível ser observado na lista anterior. Capacitores são usados há muito tempo, e por isso existem tantas variações, para se adequarem as necessidades que foram surgindo ao decorrer da evolução da eletrônica.

Capacitância
A capacitância é uma grandeza física escalar que mede a quantidade de cargas que pode ser armazenada em um capacitor para uma determinada diferença de potencial elétrico. Quanto mais cargas um capacitor puder armazenar, maior será a sua capacitância.
A unidade de medida de capacitância é o farad (F), ou, coulomb por volt (C/V), nas unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI).
A fórmula utilizada para calcular a capacitância é:
C=Q/U
Do ponto de vista prático, a capacitância indica qual é a quantidade de cargas que um capacitor consegue “segurar” para uma determinada diferença de potencial.

*Referência:
https://www.mundodaeletrica.com.br/tipos-de-capacitores/

https://m.mundoeducacao.uol.com.br/amp/fisica/capacitores.htm

https://m.brasilescola.uol.com.br/amp/fisica/capacitores.htm

A permissividade do meio tem o mesmo valor da permissividade do vácuo, ou seja:
E = E0 K
E0 = 8,8 . 10-12 F/m
A relação existente entre as constantes de permissividade do meio e do vácuo é dada pela expressão:
 k0=1/4re0

Quando houver a necessidade de se aumentar a capacitância do capacitor plano, é indispensável:
• Aumentar a área das placas (armaduras)
• Aproximar as placas (armaduras)
• Colocar entre as placas um dielétrico com maior constante dielétrica

Quando o capacitor plano é ligado a um gerador elétrico, esse capacitor se eletriza de forma a estabelecer um campo elétrico, cuja representação matemática é dada pela equação:
E=U/d
Nesse caso, a diferença de potencial entre as armaduras é representada pela letra U.

*Referência:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/capacitor-plano.htm

A diferença de um capacitor para uma bateria primeiramente está no fato de o capacitor ter uma estrutura muito mais simples. O capacitor não produz energia ele só armazena, diferente da bateria, que produz energia através de processos químicos e armazena. O capacitor é muito mais rápido na carga e descarga de energia do que uma bateria. E o capacitor tem aplicações que uma bateria não tem, como por exemplo dividir frequências e suavizar sinais elétricos.

Onde os capacitores podem ser usados? Podem também ser utilizados como filtros, deixando passar altas frequências e bloqueando ao mesmo tempo as baixas frequências. São utilizados em vários equipamentos como divisores de tensão.

*Referência:
https://aprendendoeletrica.com/o-que-e-um-capacitor-e-para-que-serve/

B -  a carga e a capacitância do capacitor permanecem constantes.

D -  a carga e a capacitância do capacitor são reduzidas à metade dos valores iniciais.

E -  a carga do capacitor é duplicada e sua capacitância é reduzida a metade.

Resposta:
Alternativa C

*Referência:
https://querobolsa.com.br/enem/fisica/capacitor

Qual foi a capacitância, medida em μF, do capacitor utilizado pelo cosmonauta?

A) 0,10

B) 0,50

C) 2,1

D) 10

E) 21