Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 24.Exercício - Ex. 32
Para o circuito de capacitores indicado na figura abaixo, a diferença de potencial através de é igual a . Ache (a)a carga total armazenada nesse circuito; (b)a carga em cada capacitor; (c)a energia total armazenada no circuito; (d)a energia armazenada em cada capacitor; (e) as diferenças de potencial através de cada capacitor.
Passo 1
Temos para associação de capacitores em série:
Passo 2
letra a)
Como , podemos achar através da relação:
Precisamos então determinar .
Passo 3
Os capacitores e estão em série, logo:
Passo 4
Então a carga será:
Passo 5
letra b)
Como vimos no item anterior:
Logo:
Passo 6
letra c)
A energia total armazenada no circuito será a soma da energia armazenada em cada capacitor. Logo:
Passo 7
letra c)
No item anterior calculamos a energia em cada capacitor para encontrarmos a energia total. Então:
No capacitor 1:
No capacitor 2:
Passo 8
letra e)
Como sabemos as cargas dos capacitores e as capacitâncias:
Para o capacitor 1:
Para o capacitor 2:
Resposta
letra a)
letra b) ,
letra c)
letra d) ,
letra e),