Flashes eletrônicos de câmeras usam um capacitor para acumular energia enquanto o aparelho está sendo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Flashes eletrônicos de câmeras usam um capacitor para acumular energia enquanto o aparelho está sendo preparado. No disparo, essa energia é transferida rapidamente para a lâmpada. Em um modelo simplificado, a energia armazenada é dada por E = C·V^2/2, em que C é a capacitância e V é a tensão entre as placas. Considere um capacitor de 120 microfarads carregado a 300 volts. Qual é a energia armazenada nesse capacitor antes do disparo?
- A) 0,054 joule.
- B) 5.400 joules.
- C) 0,018 joule.
- D) 5,4 joules.
- E) 10,8 joules.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. C = 120 microfarads = 120 x 10^-6 F e V = 300 volts. A fórmula é E = C·V^2/2. Passo 2: Calcular V^2. V^2 = 300^2 = 90.000. Passo 3: Multiplicar pela capacitância. C·V^2 = 120 x 10^-6 x 90.000 = 10,8 joules. Passo 4: Dividir por 2. E = 10,8 / 2 = 5,4 joules. Passo 5: Conferir com as alternativas. A alternativa correta é a D, 5,4 joules, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 0,054 joule resulta de usar 30 no lugar de 300 ao elevar ao quadrado; B) 5.400 joules resulta de converter microfarads em milifarads de forma errada, o que multiplica a energia por mil; C) 0,018 joule resulta de usar V em vez de V^2; E) 10,8 joules é o valor de C·V^2 antes de dividir por 2, ou seja, esqueceu o fator 1/2 da fórmula.
💡 Dica: Converta microfarads para farads antes de substituir na fórmula.
Alternativa por alternativa
Elevou ao quadrado 30 em vez de 300 (V^2 = 900 em vez de 90.000), um erro de ordem de grandeza na tensão.
Converteu 120 microfarads para 0,12 farad (milifarads) em vez de 0,00012 farad, o que deixa o resultado 1.000 vezes maior.
Usou a tensão elevada à primeira potência (C·V/2) em vez de V ao quadrado, confundindo a energia armazenada com uma relação linear.
Convertendo a capacitância para 120 × 10^-6 farad e substituindo na expressão, obtém-se E = (120 × 10^-6 × 300^2)/2 = 5,4 joules.
Calculou apenas C·V^2 e esqueceu de dividir por 2, como se a fórmula fosse E = C·V^2.
Por que engana: Usar 120 como capacitância sem converter microfarads para farads.
Raio-X da questão
Energia armazenada em capacitor.
Calcular a energia a
Notação científica e conversão de unidades do SI. · Potenciação e operações com números decimais.
Relação E = C·V²/2 e conversão de microfarads para farads.
Usar 120 como capacitância sem converter microfarads para farads.
Capacitor de flash e
Questões parecidas com resolução
- O flash de uma câmera portátil utiliza um capacitor para armazenar energia elétrica antes da fotografia. Em um teste, o…
- Em uma experiência de laboratório, um capacitor de 2 µF é carregado até atingir uma tensão de 12 V. Utilizando a fórmula…
- Em um laboratório escolar, estudantes analisam um capacitor usado para alimentar brevemente um sensor de qualidade da…
- Um biossensor vestível usado para monitorar continuamente a glicose no sangue possui um capacitor eletrolítico que…
- Em um experimento, uma estudante carrega um capacitor e registra a carga elétrica Q em função da tensão V. O gráfico Q…
- Um capacitor possui uma capacitância de 5 µF e é conectado a uma bateria de 12 V. Calcule a energia armazenada no…
🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog