Qual é a expressão que relaciona a carga armazenada em um capacitor, sua capacitância e a diferença de potencial aplicada?

Passo 1

O enunciado pergunta qual é a expressão que relaciona a carga armazenada em um capacitor, sua capacitância e a diferença de potencial aplicada.
Informações fornecidas: nenhuma numérica — só os três termos que devem se relacionar: carga armazenada, capacitância e diferença de potencial.

Passo 2

Vamos primeiro definir com clareza cada símbolo que aparece nessa relação, assim você não se perde na hora da prova:
  • Q é a carga elétrica armazenada no capacitor. Unidade: coulomb ( \mathrm{C}).
  • C é a capacitância do capacitor, uma medida de “capacidade” de armazenar carga por unidade de tensão. Unidade: farad ( \mathrm{F}).
  • V é a diferença de potencial (tensão) aplicada entre as placas do capacitor. Unidade: volt ( \mathrm{V}).

Passo 3

A ideia central (a definição de capacitância) é que, para um capacitor linear e em regime estacionário, a carga armazenada é proporcional à diferença de potencial aplicada — quanto maior a tensão, mais carga ele armazena, numa proporção fixa que depende só do capacitor. Essa definição é escrita como:
C = \frac{Q}{V}
Aqui estamos dizendo: “capacitância é a carga por unidade de tensão”. Explicando a fórmula: se você aplicar uma tensão maior V, a carga Q cresce na mesma razão C.

Passo 4

A partir da definição acima basta isolar a carga Q. Multiplicando ambos os lados por V obtemos:
Q = C\,V
Essa é a expressão que você vai usar direto na prova: carga = capacitância vezes tensão. É simples, direta e aparece em quase todo problema de capacitor.

Passo 5

Pequeno exemplo numérico para fixar e para você ver como usar sem calculadora (só multiplicação): se C = 2{,}0\\ \mu\mathrm{F} = 2{,}0\times10^{-6}\\ \mathrm{F} e V = 5{,}0\\ \mathrm{V}, então
Q = C\,V = 2{,}0\times10^{-6}\times 5{,}0 = 1{,}0\times10^{-5}\\ \mathrm{C} = 10\\ \mu\mathrm{C}.
Isso mostra como manipular as potências de dez e as unidades — coisa útil na prova.

Passo 6

Observações rápidas que ajudam na hora:
  • Unidade: como 1\\ \mathrm{F} = 1\\ \mathrm{C}/\mathrm{V}, a multiplicação C\,V dá coulombs, consistente.
  • A relação Q = C\,V vale para capacitores lineares e no regime estacionário (não envolve variação no tempo nem efeitos não lineares). Na prática das listas e provas básicas essa é a fórmula que cai sempre.

Resposta

Q = C\,V

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