Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 24.Exercícios - Ex. 17
. Na Figura , cada capacitor possui e . Calcule a carga de cada capacitor; a diferença de potencial através de cada capacitor; a diferença de potencial entre os pontos e .
Passo 1
Vamos com calma pois temos que analisar cada partezinha da figura para chegar no nosso resultado.
A meta é substituir as combinações em série e paralelas de capacitores por seus equivalentes e em cada equivalente usar as equações que aprendemos para e e depois voltar ao circuito original.
Passo 2
Começando com e que estão em série:
Agora está em paralelo com , ou seja:
Dar pra ter mais um equivalente? Daaar sim!
está em série com (é série mesmo galera, não é porque está um abaixo do outro que é paralelo, pensa que a gente pegou “um fiozinho reto” e foi entortando-o), então:
Passo 3
Calculando a carga de cada capacitor:
Sabendo que , então:
Agora vamos voltar para o circuito original.
Passo 4
Sabemos que representa e em série. Capacitores em série tem a mesma carga, então:
Vamos adiantar o item e descobrir a diferença de potencial através de cada capacitor:
Sabemos que representa e em paralelo. Capacitores em paralelo tem a mesma diferença de potencial através do capacitor, ou seja:
Agora vamos descobrir a carga de cada:
E, finalmente sabemos que representa e em série. Capacitores em série tem a mesma carga, então:
Achando a diferença de potencial em cada:
Passo 5
A diferença de potencial de a vai ser a diferença de potencial através de , ou seja:
Resposta