Qual a capacitância total de cada um dos seguintes capacitores ligados em paralelo:
,
e
? Qual a tensão de trabalho da associação em paralelo?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente encontrar a capacitância total quando três capacitores estão ligados em paralelo e também qual é a tensão máxima que essa combinação pode suportar. A matéria envolvida aqui é sobre capacitores em circuitos elétricos, especificamente como eles se comportam quando estão conectados em paralelo. Para resolver, vamos precisar lembrar como calcular a capacitância total em paralelo e entender como a tensão se comporta nessa configuração.
Passo 2
Primeiro, vamos garantir que todas as unidades estejam na mesma base. Os capacitores fornecidos têm capacitâncias de diferentes unidades, então vamos converter tudo para farads (F).
- Capacitor 1: 300 pF =
F = F - Capacitor 2: 0,01 μF =
F = F - Capacitor 3: 0,003 μF =
F = F
Passo 3
Quando capacitores estão ligados em paralelo, a capacitância total (
) é simplesmente a soma das capacitâncias individuais. Isso acontece porque em paralelo, a área das placas efetiva aumenta, aumentando a capacitância.
Então, vamos somar:
Convertendo de volta para uma unidade mais prática:
Passo 4
Agora, sobre a tensão de trabalho da associação em paralelo. Em paralelo, todos os capacitores compartilham a mesma tensão. A tensão máxima que o conjunto pode suportar é a menor tensão máxima entre os capacitores individuais, para evitar que algum capacitor seja submetido a uma tensão maior que a que pode aguentar.
Analisando as tensões:
- Capacitor 1: 100 V
- Capacitor 2: 150 V
- Capacitor 3: 50 V
A menor tensão é 50 V, então essa será a tensão máxima da associação em paralelo.
Resposta
A capacitância total dos capacitores em paralelo é de
(13,3 pF) e a tensão de trabalho da associação em paralelo é de 50 V.
Exercícios relacionados
Uma linha de alimentação de
e
está ligada a uma bobina de choque de
cuja resistência vale
. Calcule (a) a reatância indutiva, (b) a impedância e © a corrente.
Uma fonte de
em
é aplicada aos terminais de um alto-falante de
e
de indutância. Calcule a corrente e a potência consumidas.
Calcule a impedância de um circuito capacitivo para um sinal de áudio de
se a resistência for de
e a capacitância de
.
Se uma onda de tensão CA tem um valor instantâneo de
, calcule o valor de pico.