Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 24.1 - Ex. 30
Um capacitor de e um capacitor de são descarregados e, então, conectados em série. A combinação é, então, conectada aos terminais de uma bateria de .
(a) Qual é a capacitância equivalente desta combinação?
(b) Qual é a diferença de potencial em cada capacitor?
(c) Determine a carga em cada capacitor.
(d) Determine a energia armazenada em cada capacitor.
Passo 1
Bem... Então desenhando o esquema do enunciado teremos...
Podemos determinar a capacitância equivalente vista pela fonte...
Vamos nessa?
Passo 2
O valor da capacitância equivalente pode então ser dado pela associação das capacitâncias série, já que elas estão em paralelo...
Passo 3
Bem, temos que descobrir agora a tensão em cima de cada capacitor...
Então, sabemos que...
Mas a associação em série de capacitores nos fala que a carga tem que ser constante, isto é...
Logo...
Além disso, a carga total é...
Então...
Enquanto isso...
Afinal, a soma das duas tem que ser igual a tensão da fonte ().
Passo 4
Bem, como mencionamos a carga do capacitor sempre permanece conste, então...
Enquanto isso...
Passo 5
A energia armazenada em cada capacitor pode ser dada por...
Para o capacitor ...
Para o capacitor ...
Resposta
Letra A:
Letra B:
Letra C:
Letra D: