Os dispositivos de carga acoplada ou CCD (charge-coupled device) são peças de grande destaque na tecnologia de imageamento digital. O CCD é um sensor semicondutor para captação de imagens por um circuito integrado que contém uma matriz de capacitores acoplados. Por meio de lentes, uma imagem é projetada na matriz de capacitores e faz com que cada capacitor acumule uma carga elétrica proporcional à intensidade da luz incidente. Para atingir sua função no CCD, os capacitores são organizados por meio de associações.
Sobre as propriedades das associações de capacitores, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.
( ) Na associação de capacitores em paralelo, a carga total é a soma das cargas de cada capacitor.
( ) Na associação de capacitores em série, as cargas elétricas armazenadas nas armaduras de cada capacitor são iguais.
( ) A diferença de potencial elétrico é igual para todos os capacitores em uma associação em paralelo.
( ) Um sistema constituído de N capacitores iguais, de capacitância C, conectados em paralelo, pode ser substituido por um único capacitor, cuja capacitância seja igual a CN.
( ) Em uma associação em série, a capacitância equivalente é igual à soma das capacitâncias de cada capacitor.
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.
respectivamente,
a) 300 Fe 300 mu F
b) 300 nF e 300 F.
c) 300 mu F e 300 F.
d) 300 Fe 300 nF.
e) 300 mu F e 300 nF.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos algumas afirmativas sobre as associações de capacitores e precisamos dizer se cada uma é Verdadeira (V) ou Falsa (F). Para isso, precisamos saber como os capacitores se comportam quando estão ligados em paralelo ou em série.

Passo 2

Vamos analisar a primeira afirmativa:
(1) Na associação de capacitores em paralelo, a carga total é a soma das cargas de cada capacitor.
Quando os capacitores estão em paralelo, cada um recebe a mesma tensão, e a carga total armazenada é, de fato, a soma das cargas individuais. Então, essa afirmativa é Verdadeira (V).

Passo 3

Agora, a segunda afirmativa:
(2) Na associação de capacitores em série, as cargas elétricas armazenadas nas armaduras de cada capacitor são iguais.
Em série, os capacitores compartilham a mesma carga porque não há caminhos alternativos para a carga fluir. Portanto, as cargas em cada capacitor são iguais. Essa afirmativa é Verdadeira (V).

Passo 4

Vamos para a terceira afirmativa:
(3) A diferença de potencial elétrico é igual para todos os capacitores em uma associação em paralelo.
Em paralelo, todos os capacitores estão conectados aos mesmos dois pontos, então a diferença de potencial (tensão) é a mesma para todos. Assim, essa afirmativa é Verdadeira (V).

Passo 5

Agora, a quarta afirmativa:
(4) Um sistema constituído de N capacitores iguais, de capacitância C, conectados em paralelo, pode ser substituído por um único capacitor, cuja capacitância seja igual a C/N.
Na associação em paralelo, a capacitância equivalente é a soma das capacitâncias individuais. Então, para N capacitores de capacitância C, o total seria N × C, não C/N. Portanto, essa afirmativa é Falsa (F).

Passo 6

Por fim, a quinta afirmativa:
(5) Em uma associação em série, a capacitância equivalente é igual à soma das capacitâncias de cada capacitor.
Em série, a capacitância equivalente não é a soma direta. Na verdade, a fórmula é 1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂ + … + 1/Cₙ. Portanto, a capacitância equivalente em série é menor que a menor capacitância individual. Assim, essa afirmativa é Falsa (F).

Resposta

A sequência correta é: V, V, V, F, F.

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