Um capacitor de capacitância C 1 é conectado inicialmente a uma bateria e carregado até armazenar uma carga Q . A seguir, o capacitor C 1 é desconectado da bateria e conectado a dois outros capacitores, inicialmente descarregados, de capacitâncias C 2 e C 3 = 2 C 2 , como mostrado na figura abaixo. Nessa nova configuração, após restabelecido o equilíbrio eletrostático, o capacitor C 1 armazena uma carga Q / 2 . Nessa situação, as cargas armazenadas nos capacitores C 2 e C 3 valem, respectivamente:

  1. Q / 2 e Q / 2
  2. Q / 4 e Q / 4
  3. Q / 6 e Q / 3
  4. Q / 3 e Q / 6
  5. Q / 12 e Q / 6
  6. Q / 6 e Q / 12

Passo 1

Como descrito pelo enunciado, o capacitor C 1 tem uma carga Q / 2 após restabelecido o equilíbrio eletrostático.

A presença da carga positiva + Q / 2 na placa superior de C 1 produz um campo elétrico que atrai as cargas negativas para a placa inferior deixando-a com carga negativa – Q / 2 . Isso faz com que a placa inferior de C 3 fique carregada positivamente com + Q / 2 e a superior com – Q / 2 .  

Consequentemente, a placa inferior de C 2 tem carga + Q / 2 e a superior - Q / 2 . Por isso, cada capacitor terá uma carga de Q / 2 .

Essa é a explicação do porquê em uma associação em série de capacitores temos todos os capacitores com mesma carga.

Resposta

Letra a).

Exercícios Resolvidos de Capacitância Equivalente

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