Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

A capacitância é uma grandeza escalar que diz respeito à capacidade de armazenamento de energia existente nos componentes eletrônicos. Considere um capacitor com armazenamento de cargas de até 40 nC, com uma diferença de potencial (ddp) de 25 mV. Qual alternativa apresenta o valor da capacitância desse componente?

A capacitância é uma grandeza escalar que diz respeito à capacidade de armazenamento de energia existente nos componentes eletrônicos. Considere um capacitor com armazenamento de cargas de até 40 nC, com uma diferença de potencial (ddp) de 25 mV. Qual alternativa apresenta o valor da capacitância desse componente?

  1. 1,6.10-3 F.
  2. 1,6.10-6 F.
  3. 2.10-3 F.
  4. 3.10-6 F.
  5. 4.10-5 F.

Resolução completa

Explicação passo a passo

B
Alternativa B

Alternativa B - 1,6.10-6 F

Introdução

Este é um problema clássico de eletromagnetismo envolvendo a definição fundamental de capacitância. A relação entre carga, tensão e capacitância é direta e segue uma fórmula básica da física elétrica.

Desenvolvimento

A capacitância (C) é definida pela razão entre a carga armazenada (Q) e a diferença de potencial (V):

C = \frac{Q}{V}

Conversão de unidades:

GrandezaValor dadoConversão para SI
Carga (Q)40 nC$40 \times 10^{-9}$ C
Tensão (V)25 mV$25 \times 10^{-3}$ V

Cálculo passo a passo:

C = \frac{40 \times 10^{-9}}{25 \times 10^{-3}}
C = \frac{40}{25} \times 10^{-9 - (-3)}
C = 1,6 \times 10^{-6} \text{ F}

Análise

  • Unidade correta: O resultado está em Farads (F), que é a unidade padrão de capacitância no SI
  • Ordem de grandeza: $10^{-6}$ F equivale a microfarads (μF), comum em capacitores eletrônicos
  • Comparação com alternativas:
AlternativaValorCorreto?
A1,6.10⁻³ FNão (excesso de 1000x)
B1,6.10⁻⁶ FSim
C2.10⁻³ FNão
D3.10⁻⁶ FNão
E4.10⁻⁵ FNão

Conclusão

O valor calculado de 1,6 × 10⁻⁶ F corresponde exatamente à Alternativa B. Este é um cálculo direto que testa o domínio das fórmulas básicas e conversão de unidades do Sistema Internacional.

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