Exercícios Resolvidos de Capacitância Equivalente

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Enunciado

Fundamentos de Fisica - Vol. 3. Halliday - 9ª Edição, Capítulo 25 – seção 4 - Problema 17.

(Cap 25 Ex- 17) Na figura, uma diferença de potencial V = 100,0 V é aplicada ao circuito e os valores das capacitâncias são = 10,0 μF, = 5,00 μF e = 4,00 μF. Se o capacitor 3 sofre uma ruptura dielétrica e passa a se comportar como um condutor, determine

(a) o aumento da carga do capacitor 1;

(b) o aumento da diferença de potencial entre as placas do capacitor 1.

Passo 1

Falaaii meus amores, tudo certinho?

Bora resolver comigo mais uma??

Vamos calcular a capacitância equivalente antes da ruptura:

e estão em paralelo e eles estão em série com , então fica assim:

Passo 2

Agora podemos nos livrar de . O circuito fica assim:

Vamos calcular o potencial de . A ideia é conservar a carga do sistema inteiro. Antes a carga era

e depois passou a ser

é a capacitância equivalente depois, ou seja, . Agora é só igualar, já que carga do sistema se conserva (veja bem, do sistema, não em cada capacitor)

Passo 3

Substitua os valores:

Vamos responder a (b) primeiro. A voltagem em 1 era de 100,0 V, e agora é 21,1 V. Então:

Passo 4

Agora vamos para a letra (a):

Agora é substituir os valores:

Resposta

Letra (a):

Letra (b):

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