O capacitor B tem metade da capacitância do capacitor
. Como se compara a diferença de potencial do capacitor com a diferença de potencial do capacitor B quando os dois permanecem ligados em série com uma bateria por um longo tempo?
a) A diferença de potencial do capacitor
é um quarto da diferença de potencial do capacitor B.
b) A diferença de potencial do capacitor A é metade da diferença de potencial do capacitor B.
c) A diferença de potencial do capacitor A é igual à diferença de potencial do capacitor B .
d) A diferença de potencial do capacitor
é duas vezes maior que a diferença de potencial do capacitor
.
e) A diferença de potencial do capacitor A é quatro vezes maior que a diferença de potencial do capacitor B.
a) A diferença de potencial do capacitor
b) A diferença de potencial do capacitor A é metade da diferença de potencial do capacitor B.
c) A diferença de potencial do capacitor A é igual à diferença de potencial do capacitor B .
d) A diferença de potencial do capacitor
e) A diferença de potencial do capacitor A é quatro vezes maior que a diferença de potencial do capacitor B.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre dois capacitores, A e B, ligados em série a uma bateria. O capacitor B tem metade da capacitância do capacitor A. Precisamos descobrir como a diferença de potencial (voltagem) nos capacitores A e B se comparam depois que estão ligados por um tempo. Para resolver isso, vamos usar conceitos de capacitores em série e a relação entre carga, capacitância e diferença de potencial.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como capacitores se comportam quando estão ligados em série. Quando dois capacitores estão em série, a carga que passa por cada um deles é a mesma. Isso acontece porque não há caminho alternativo para a carga, então o que entra em um capacitor sai do outro.
Passo 3
A fórmula que relaciona carga (Q), capacitância © e diferença de potencial (V) é:
Isso significa que a diferença de potencial em cada capacitor depende da carga e da capacitância dele.
Passo 4
Como os capacitores estão em série, a carga Q é a mesma para ambos. Vamos chamar a capacitância do capacitor A de
e a do capacitor B de
. Sabemos que
.
Passo 5
Agora, vamos calcular a diferença de potencial em cada capacitor usando a fórmula de
.
Para o capacitor A:
Para o capacitor B:
Passo 6
Observando as duas equações, vemos que:
Isso significa que a diferença de potencial no capacitor B é o dobro da diferença de potencial no capacitor A.
Resposta
A diferença de potencial do capacitor A é metade da diferença de potencial do capacitor B. Alternativa b).
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a) A energia potencial elétrica total do sistema é multiplicada por quatro.
b) A energia potencial elétrica total é multiplicada por dois.
c) A energia potencial elétrica total não muda.
d) A energia potencial elétrica total é dividida por dois.
e) A energia potencial elétrica total é dividida por quatro.
a) A energia potencial elétrica total do sistema é multiplicada por quatro.
b) A energia potencial elétrica total é multiplicada por dois.
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a) A carga q é a soma de todas as cargas.
b) A carga q é a soma de todas as cargas da superfície gaussiana.
c) A carga q é a soma de todas as cargas envolvidas pela superfície gaussiana.
d) O campo elétrico produzido pela carga q é zero no interior da superfície gaussiana.
e) A carga q é a carga existente nos pontos em que o campo elétrico é constante.
a) A carga q é a soma de todas as cargas.
b) A carga q é a soma de todas as cargas da superfície gaussiana.
c) A carga q é a soma de todas as cargas envolvidas pela superfície gaussiana.
d) O campo elétrico produzido pela carga q é zero no interior da superfície gaussiana.
e) A carga q é a carga existente nos pontos em que o campo elétrico é constante.
Uma diferença de potencial de 9 V é aplicada à combinação em série de dois resistores de
. Qual é a corrente que atravessa os resistores?
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Duas barras de metal,
e
, são iguais, exceto pelo fato de que a barra
é duas vezes mais larga que a barra A. As barras estão paralelas, a uma grande distância uma da outra, em uma região onde existe um campo magnético uniforme, e conduzem correntes iguais em uma direção perpendicular ao campo. Qual é a relação entre a diferença de potencial de Hall da barra B, VB, e a diferença de potencial de Hall da barra A, VA?
a)
b) VB
c)
d)
e)
a)
b) VB
c)
d)
e)