Question

No circuito esquematizado abaixo, deseja-se que o capacitor armazene uma energia elétrica de 125 pJ. As fontes de força eletromotriz são consideradas ideais e de valores si= 10 V esi= 5 V. Assinale a alternativa correta para a capacitância C do capacitor utilizado. ►a) 10 pF. b) 1 pF. c) 25 pF. d) 12,5 pF. e) 50 pF.

Answer 1

Como as duas fontes tem as polaridades opostas, a diferença de potencial do circuito é 5V.

A capacitância é a capacidade de armazenar cargas por unidade de potencial: C = Q/U.

Pelo gráfico de QxU, temos que a área sob o gráfico representa a energia armazenada no capacitor, e esta forma um triângulo de base U e altura Q. Portanto, a energia armazenada no capacitor é dada por: E = Q.U / 2.

Aplicando as fórmulas:
$E = \dfrac{Q.U}{2} \\ \\ 125*10^{-12} = \dfrac{Q*5}{2} \\ \\ Q = 50*10^{-12} C$

Então a capacitância é:
$C = \dfrac{50*10^{-12}}{5} = 10*10^{-12} = 10 \ pF$

Resposta: letra A