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Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

Os capacitores podem ser associados em série e paralelo. Essa associação deverá obedecer às leis de Kirchhoff para as correntes e tensões. É correto afirmar:

Os capacitores podem ser associados em série e paralelo. Essa associação deverá obedecer às leis de Kirchhoff para as correntes e tensões. É correto afirmar:

  1. O valor do capacitor equivalente em uma associação série de dois capacitores é dado por Cp = 1/C1 +1/C2
  2. O valor do capacitor equivalente em uma associação série de dois capacitores é dado por Cp = C1+C2
  3. O valor do capacitor equivalente em uma associação paralelo de dois capacitores é dado por Cp = C1+C2
  4. Quando temos capacitores associados em série, não aplicamos a lei de Kirchhoff das tensões (LKT).
  5. Quando temos capacitores associados em paralelo, não aplicamos a lei de Kirchhoff das correntes (LKC).

Resolução completa

Explicação passo a passo

C
Alternativa C

Alternativa C

O tema central da questão envolve as propriedades físicas das associações de capacitores e a universalidade das Leis de Kirchhoff em circuitos elétricos. Para responder corretamente, é preciso distinguir as fórmulas de capacitância equivalente entre conexões em série e paralelo.

Análise Detalhada

A seguir, apresentamos o raciocínio físico que valida a alternativa correta e invalida as demais:

  • Associação em Série: Quando capacitores estão em série, o inverso da capacitância equivalente é igual à soma dos inversos das capacitâncias individuais. A fórmula correta é $\frac{1}{C{eq}} = \frac{1}{C1} + \frac{1}{C_2}$. Isso descarta as opções A e B, pois a primeira ignora o inverso final e a segunda usa a fórmula de paralelo.
  • Associação em Paralelo: Em uma associação paralela, a capacitância equivalente é a soma direta das capacitâncias individuais, pois a área efetiva das placas aumenta. A fórmula é $C{eq} = C1 + C_2$, o que confirma a opção C.
  • Leis de Kirchhoff: Tanto a Lei das Correntes quanto a Lei das Tensões são válidas para qualquer circuito elétrico linear, incluindo aqueles com capacitores. Elas regem o comportamento global do sistema. Logo, as opções D e E estão incorretas ao sugerir que essas leis não se aplicam.

Conclusão

A alternativa C é a única que apresenta a relação matemática correta para capacitores associados em paralelo, respeitando os princípios da eletrodinâmica.

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