Dispomos de vários capacitores de
, capazes de suportar 200 V sem ruptura. Como poderíamos agrupar esses capacitores, de modo a obter um capacitor equivalente de (a)
e (b)
, capazes de suportar 1000 V ?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre capacitores de
que aguentam até
. Precisamos descobrir como combinar esses capacitores para obter um capacitor equivalente de (a)
e (b)
, que suportem até
. Vamos usar conceitos de capacitores em série e em paralelo para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que quando colocamos capacitores em série, a capacitância equivalente diminui, mas a tensão total que eles podem suportar aumenta. A fórmula para capacitores em série é:
E a tensão total é a soma das tensões de cada capacitor.
Passo 3
Para o item a)
e suportar
, precisamos aumentar a tensão. Vamos ver quantos capacitores precisamos em série para chegar a
. Cada capacitor aguentar
, então:
Ou seja, precisamos de 5 capacitores em série.
Passo 4
Agora, vamos calcular a capacitância equivalente desses 5 capacitores em série. Usando a fórmula de série:
Confere exatamente o que a questão pede!
Passo 5
Passando para o item b)
mantendo a tensão de
, precisamos de mais capacitância. Já sabemos que cada grupo de 5 capacitores em série dá
. Para chegar a
, vamos colocar 3 desses grupos em paralelo. Quando capacitores estão em paralelo, as capacitâncias somam:
Então, a gente terá 3 grupos de 5 capacitores em série, totalizando 15 capacitores.
Resposta
a) Para obter
a
, é preciso conectar 5 capacitores de
em série.
b) Para obter a
, é preciso conectar 3 grupos de 5 capacitores em série, totalizando 15 capacitores, dispostos em paralelo.
b) Para obter
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é de
e o dielétrico entre as armaduras é o ar, então a distância entre elas, em metros, vale quanto?
50a
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.
Lentes delgadas. Um objeto
Duas placas paralelas possuem cargas iguais e opostas. Quando existe vácuo entre as placas, o módulo do campo elétrico é
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Considerando que
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