Se um capacitor de
e um capacitor de
são ligados em série e carregados por uma bateria,
a) a carga do capacitor de
é duas vezes maior que a carga do capacitor de
.
b) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
é duas vezes maior que a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
.
c) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
é duas vezes maior que a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
.
d) Nenhuma das respostas anteriores.
a) a carga do capacitor de
b) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
c) a diferença de potencial entre as placas do capacitor de
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
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:
Agora, sabemos que a carga
é a mesma nos dois capacitores. A diferença de potencial em cada capacitor é dada por:
Para o capacitor de
:
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.