Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 24.1 - Ex. 58
Um capacitor de é carregado a e, então, removido da bateria e conectado a um capacitor de descarregado.
(a) Qual é a nova carga em cada capacitor?
(b) Determine a energia armazenada no capacitor de antes de ele ser desconectado da bateria e a energia armazenada nos dois capacitores depois de eles terem sido conectados um ao outro. A energia armazenada aumenta ou diminui quando os dois capacitores são conectados um ao outro?
Passo 1
Para resolver esse exercício, vamos imaginar o seguinte: o primeiro capacitor já está carregado e com diferença de potencial ...
E aí de repentes, a gente conecta esse capacitor no segundo capacitor...
Perceba que a tensão que estava em cima do primeiro () se reduz para que é o que vamos determinar nesse problema. Bora?
Passo 2
POW! Energia nesse sistema, como o capacitor de estava descarregado, tem que se conservar!
A energia antes dos dois capacitores se conectarem era apenas a energia armazenada no capacitor de ...
Podemos então calcular essa energia por...
Então...
Passo 3
Já a energia depois dos capacitores serem conectados...
A energia se é compartilhada com o outro capacitor...
Então...
Simplificando...
Ou seja, a tensão no conjunto cai para...
Passo 4
POW! Calculamos no passo 2 essa energia aí! Veja...
E a energia armazenada nos dois capacitores continua sendo , já que o sistema conserva a energia, saca?
Resposta
Letra A:
Letra B: Continua a mesma