Capacitores e Dielétricos
Qual das afirmações abaixo é verdadeira?
A capacitância de um capacitor, por definição, é a quantidade total de carga que ele pode acumular.
Ao variarmos a diferença de potencial entre as placas de um capacitor dado, fixo, de placas paralelas, variamos a sua capacitância.
Para um capacitor dado, fixo, de placas paralelas, ao dobrarmos a carga em cada placa, dobramos a sua capacitância.
A capacitância de um capacitor dado, fixo, aumenta, quando inserimos algum material isolante entre suas placas, todo o resto mantendo-se inalterado.
Ao dobrarmos a carga armazenada em um dado capacitor, também dobramos a energia armazenada nele.
Passo 1
Vamos olhar uma por vez.
A capacitância de um capacitor, por definição, é a quantidade total de carga que ele pode acumular.
A capacitância depende somente da geometria do capacitor, e não tem relação com a carga que ele pode acumular.
A afirmação é falsa.
Passo 2
Ao variarmos a diferença de potencial entre as placas de um capacitor dado, fixo, de placas paralelas, variamos a sua capacitância.
Novamente, a capacitância depende somente da geometria do capacitor. Ela está relacionada com a diferença de potencial por:
Assim, se variarmos a diferença de potencial entre as placas do capacitor, o único resultado será a variação de carga acumulada pelo mesmo.
A afirmação é falsa.
Passo 3
Para um capacitor dado, fixo, de placas paralelas, ao dobrarmos a carga em cada placa, dobramos a sua capacitância.
Esse é o mesmo caso da opção . Como a capacitância depende da geometria do capacitor, se dobarmos a carga em cada placa, o único resultado será dobrar a diferença de potencial.
A afirmação é falsa.
Passo 4
A capacitância de um capacitor dado, fixo, aumenta, quando inserimos algum material isolante entre suas placas, todo o resto mantendo-se inalterado.
Quando colocamos um material (de constante dielétrica ) entre as placas de um capacitor, a sua capacitância é alterada da seguinte forma:
Como , a capacitância vai aumentar.
A afirmação está certa.
Passo 5
Ao dobrarmos a carga armazenada em um dado capacitor, também dobramos a energia armazenada nele.
A energia armazenada em um capacitor é dada por:
Assim, se dobrarmos a carga, teremos:
Ou seja, a energia vai quadruplicar.
A afirmação é falsa.
Resposta
A capacitância de um capacitor dado, fixo, aumenta, quando inserimos algum material isolante entre suas placas, todo o resto mantendo-se inalterado.