[TIPO C] No caso de capacitores carregados pela mesma bateria, a carga armazenada pelo capacitor aumenta, diminui ou permanece a mesma se…
(I) …a distância entre as placas de um capacitor de placas paralelas aumenta.
(II) …o raio do cilindro interno de um capacitor cilíndrico aumenta.
(III) …o raio da casca externa de um capacitor esférico aumenta.
a) (I) diminui; (II) aumenta; (III) diminui
b) (I) diminui; (II) aumenta; (III) aumenta
c) (I) aumenta; (II) aumenta; (III) aumenta
d) (I) aumenta; (II)diminui; (III) diminui
e) n.d.a.
(I) …a distância entre as placas de um capacitor de placas paralelas aumenta.
(II) …o raio do cilindro interno de um capacitor cilíndrico aumenta.
(III) …o raio da casca externa de um capacitor esférico aumenta.
a) (I) diminui; (II) aumenta; (III) diminui
b) (I) diminui; (II) aumenta; (III) aumenta
c) (I) aumenta; (II) aumenta; (III) aumenta
d) (I) aumenta; (II)diminui; (III) diminui
e) n.d.a.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem capacitores que estão ligados na mesma bateria, então a tensão (voltagem) deles permanece a mesma. A pergunta é sobre como a carga armazenada nesses capacitores muda quando alteramos certas características geométricas:
- Capacitor de placas paralelas: Aumenta a distância entre as placas.
 - Capacitor cilíndrico: Aumenta o raio do cilindro interno.
 - Capacitor esférico: Aumenta o raio da casca externa.
 
Para resolver, vamos precisar entender como a capacitância © de cada tipo de capacitor depende dessas dimensões e como isso afeta a carga (Q) armazenada, usando a relação 
 , onde 
  é a tensão constante da bateria.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar o capacitor de placas paralelas. A capacitância desse tipo é dada por:
Onde:
- 
é a permissividade do vácuo,  - 
é a área das placas,  - 
é a distância entre as placas.  
Se a distância 
  aumenta, o denominador fica maior, fazendo com que a capacitância 
  diminua. Como a tensão 
  é constante, uma capacitância menor significa que a carga 
  armazenada também diminui.
Conclusão para (I): A carga diminui.
Passo 3
Agora, vamos para o capacitor cilíndrico. A capacitância desse capacitor é dada por:
Onde:
- 
é o comprimento do capacitor,  - 
é o raio do cilindro interno,  - 
é o raio do cilindro externo.  
Se aumentarmos o raio 
  do cilindro interno, o termo 
  diminui (porque 
  está no denominador). Como 
  está no denominador da expressão para 
 , uma diminuição nele faz com que 
  aumente. Com 
  constante, a carga 
  também aumenta.
Conclusão para (II): A carga aumenta.
Passo 4
Por último, vamos considerar o capacitor esférico. A capacitância desse tipo é:
Onde:
- 
é o raio da esfera interna,  - 
é o raio da casca externa.  
Se aumentarmos o raio 
  da casca externa, o denominador 
  aumenta, mas o numerador 
  também aumenta. No geral, isso faz com que a capacitância 
  aumente. Com 
  constante, a carga 
  armazenada também aumenta.
Conclusão para (III): A carga aumenta.
Resposta
A alternativa correta é a letra b):
(I) diminui; (II) aumenta; (III) aumenta.