Se um capacitor de 2 mu F e um capacitor de 1 mu F são ligados em série e carregados por uma bateria,
a) a carga do capacitor de 2 mu F é duas vezes maior que a carga do capacitor de 1 mu F.
b) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de 2 mu F é duas vezes maior que a diferença de potencial entre as placas do capacitor de 1 mu F.
c) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de 1 mu F é duas vezes maior que a diferença de potencial entre as placas do capacitor de 2 mu F.
d) Nenhuma das respostas anteriores.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem dois capacitores, um de e outro de , ligados em série e conectados a uma bateria. A gente precisa descobrir qual das opções a), b), c) ou d) está correta sobre carga e diferença de potencial nesses capacitores. Para resolver isso, vamos usar conceitos de capacitores em série e entender como a carga e a diferença de potencial se comportam nesse tipo de ligação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como funciona capacitores em série. Quando capacitores estão ligados em série, a carga 1Ceq = 1C1 + 1C2 em cada capacitor é a mesma. Isso acontece porque a carga que passa por um capacitor tem que passar pelo outro também. Já as diferenças de potencial ( ) se somam. A fórmula geral para a capacitância equivalente em série é:
No nosso caso, e .

Passo 3

Vamos calcular a capacitância equivalente:
1Ceq = 12 + 11 = 12 + 1 = 32 Ceq = 23 , muF
Agora, sabemos que a carga V = QC é a mesma nos dois capacitores. A diferença de potencial em cada capacitor é dada por:
V1 = Q2
Para o capacitor de V2 = Q1 = Q :
V2 = 2 times V1
Para o capacitor de :
Comparando com :
Isso quer dizer que a diferença de potencial no capacitor de é duas vezes maior que no capacitor de .

Passo 4

Vamos analisar as opções:
a) Falsa. A carga é a mesma nos dois capacitores.
b) Falsa. A diferença de potencial no capacitor de é menor, não maior.
c) Verdadeira. A diferença de potencial no capacitor de é duas vezes maior que no de .
d) Falsa. A opção c) está correta.

Resposta

A alternativa c) está correta.

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