(H31) - Dois capacitores, de 2,0 e 4,0 mu F de capacitância, estão ligados em paralelo e através de uma diferença de potencial de 300 volts. Calcule a energia total armazenada nos capacitores.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos dois capacitores de capacitância e ligados em paralelo a uma diferença de potencial de 300 volts. Nosso objetivo é calcular a energia total armazenada nesses capacitores. Para isso, vamos usar conceitos de capacitância em paralelo e a fórmula da energia armazenada em um capacitor.

Passo 2

Primeiro, precisamos encontrar a capacitância equivalente quando os capacitores estão ligados em paralelo. Quando capacitores estão em paralelo, a capacitância total é simplesmente a soma das capacitâncias individuais. Ou seja:
Ceq = C1 + C2
Substituindo os valores:
Ceq = 2,0 , muF + 4,0 , muF = 6,0 , muF

Passo 3

Agora, vamos calcular a energia armazenada nos capacitores. A fórmula para a energia ( U = 12 C V^2 ) armazenada em um capacitor é:
6,0 , muF = 6,0 times 10^-6 , F
Onde:
  • U = 12 times 6,0 times 10^-6 , F times (300 , V)^2 é a capacitância em farads (F)
  • (300 , V)^2 = 90000 , V^2 é a diferença de potencial em volts (V)
Primeiro, vamos converter a capacitância para farads:
6,0 times 10^-6 , F times 90000 , V^2 = 0,54 , J
Agora, substituímos na fórmula:
12 times 0,54 , J = 0,27 , J
Calculando passo a passo:

Resposta

A energia total armazenada nos capacitores é de 0,27 joules.

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