Se um capacitor de e um capacitor de são ligados em série e carregados por uma bateria,
a) a carga do capacitor de é duas vezes maior que a carga do capacitor de .
b) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de é duas vezes maior que a diferença de potencial entre as placas do capacitor de .
c) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de é duas vezes maior que a diferença de potencial entre as placas do capacitor de .
d) Nenhuma das respostas anteriores.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem dois capacitores, um de e outro de , ligados em série e conectados a uma bateria. A gente precisa descobrir qual das opções a), b), c) ou d) está correta sobre carga e diferença de potencial nesses capacitores. Para resolver isso, vamos usar conceitos de capacitores em série e entender como a carga e a diferença de potencial se comportam nesse tipo de ligação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como funciona capacitores em série. Quando capacitores estão ligados em série, a carga em cada capacitor é a mesma. Isso acontece porque a carga que passa por um capacitor tem que passar pelo outro também. Já as diferenças de potencial ( ) se somam. A fórmula geral para a capacitância equivalente em série é:
No nosso caso, e .

Passo 3

Vamos calcular a capacitância equivalente:
Agora, sabemos que a carga é a mesma nos dois capacitores. A diferença de potencial em cada capacitor é dada por:
Para o capacitor de :
Para o capacitor de :
Comparando com :
Isso quer dizer que a diferença de potencial no capacitor de é duas vezes maior que no capacitor de .

Passo 4

Vamos analisar as opções:
a) Falsa. A carga é a mesma nos dois capacitores.
b) Falsa. A diferença de potencial no capacitor de é menor, não maior.
c) Verdadeira. A diferença de potencial no capacitor de é duas vezes maior que no de .
d) Falsa. A opção c) está correta.

Resposta

A alternativa c) está correta.

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Se a carga de um capacitor de placas paralelas for multiplicada por 2,
a) a capacitância será multiplicada por 0,5
b) a capacitância será multiplicada por 2
c) o campo elétrico será multiplicado por 0,5
d) o campo elétrico será multiplicado por 2
e) a densidade superficial de cargas das placas continuará a mesma
Um fio com 150 m de comprimento e de raio conduz uma corrente com uma densidade de corrente uniforme de . A corrente no fio é
a)
b)
c)
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