Um capacitor de placas planas e paralelas possui vácuo (ou ar) no espaço entre as placas. Se a carga em cada condutor (placa) for dobrada, o que acontece com a capacitância do capacitor? Selecione a resposta correta e JUSTIFIQUE A RESPOSTA
a- A capacitância é duplicada
b- A capacitância é reduzida pela metade
c- A capacitância não varia

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um capacitor de placas planas e paralelas com vácuo ou ar entre elas. A pergunta é: se a carga em cada placa for dobrada, o que acontece com a capacitância do capacitor? Para resolver isso, vamos precisar entender o que é capacitância e como ela se relaciona com a carga e a voltagem.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula da capacitância C = QV . A capacitância é definida como a razão entre a carga em uma das placas e a diferença de potencial entre elas:
Essa fórmula nos mostra que a capacitância depende de como a quantidade de carga está relacionada com a voltagem aplicada.

Passo 3

Agora, vamos pensar no que acontece se dobrarmos a carga . Se já temos , ao dobrar , a nova carga será .

Passo 4

Se dobrarmos a carga para C' = Q'V' = 2QV' , a nova capacitância será:
Mas, para manter a capacitância constante, ou seja, se não há mudança na geometria do capacitor (distância entre as placas ou área das placas), a diferença de potencial também precisa se ajustar.

Passo 5

No entanto, se a geometria do capacitor não muda, a capacitância depende apenas das propriedades físicas como área das placas C = varepsilon Ad , distância entre elas e a permissividade do meio :
Aqui, vemos que é uma propriedade física do capacitor e não depende diretamente da carga .

Passo 6

Portanto, dobrar a carga não afeta a capacitância do capacitor, já que depende apenas das características físicas do sistema e não da quantidade de carga armazenada.

Resposta

A alternativa correta é a c- A capacitância não varia. Isso porque a capacitância de um capacitor de placas paralelas depende apenas das propriedades físicas como área das placas, distância entre elas e o material entre as placas, e não da quantidade de carga armazenada.

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