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Um capacitor de placas paralelas tem uma capacitância de 5 µF e está conectado a uma fonte de tensão de 12 V…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um capacitor de placas paralelas tem uma capacitância de 5 µF e está conectado a uma fonte de tensão de 12 V. Calcule a energia armazenada no capacitor. Use a fórmula U = 1/2 C V², onde U é em joules.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

A energia armazenada em um capacitor é dada pela fórmula U = 1/2 C V². Substituindo os valores: U = 1/2 * 5×10?6 F * (12 V)² = 0,00036 J ou 360 mJ. Portanto, a energia armazenada é de 360 mJ.

Explicação

A fórmula U = 1/2 C V² permite calcular a energia armazenada em um capacitor, considerando sua capacitância e a tensão aplicada. Ao substituir os valores de capacitância e tensão na equação, obtemos a energia em joules. O resultado final, expresso em milijoules, facilita a interpretação da quantidade de energia armazenada.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

energia em capacitor

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia em capacitor · formula da energia capacitiva

📚 Reveja

Revisar a fórmula da energia armazenada em capacitores.

⚠️ Erro mais comum

Esquecer de converter unidades ou aplicar incorretamente a fórmula U = 1/2 C V², resultando em valor errado da energia.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

autogestao

🏫 Contexto

cientifico

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