Dois capacitores ( e ) são ligados a uma fonte de 100 V . Determine a energia armazenada em cada capacitor se eles estiverem conectados em a) paralelo ou b) série.
RESP: a) b) .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem dois capacitores, um de e outro de , ligados a uma fonte de 100 V. Precisamos descobrir quanta energia cada capacitor armazena quando estão conectados em paralelo e em série. Para isso, vamos usar o conceito de energia armazenada em capacitores, que é dado por .

Passo 2

Primeiro, vamos ver o que acontece quando os capacitores estão ligados em paralelo. Nesse caso, a tensão em todos os capacitores é a mesma, igual à da fonte. Além disso, a capacitância total é a soma das capacitâncias individuais.

Passo 3

Calculando a energia em paralelo:
  • Energia no capacitor de :
  • Energia no capacitor de :

Passo 4

Agora, vamos ver o que acontece quando os capacitores estão ligados em série. Nesse caso, a carga é a mesma em ambos os capacitores, mas a tensão se divide entre eles. Para encontrar a energia armazenada, precisamos primeiro encontrar a capacitância equivalente em série e a carga compartilhada.

Passo 5

Calculando a energia em série:
  • Capacitância equivalente em série:
  • Carga compartilhada:
  • Energia no capacitor de :
  • Energia no capacitor de :

Resposta

a) , ;
b) , .

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RESP: (a) .
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Inicialmente, um único resistor é ligado a uma fonte ideal. Em seguida, o resistor é ligado em paralelo com . Quando o resistor é introduzido no circuito, (a) a diferença de potencial entre os terminais de R, aumenta, diminui ou permanece a mesma? (b) A corrente em aumenta, diminui ou permanece a mesma? © A resistência equivalente de e é maior, menor ou igual a ? (d) A corrente total em e juntos é maior, menor ou igual à corrente em antes da introdução de ?
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