Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 25.Problemas Adicionais - Ex. 58
Dois capacitores de placas paralelas cujo dielétrico é o ar são ligados a uma bateria de , primeiro separadamente, depois em série e, finalmente, em paralelo. Nesses arranjos, a energia armazenada nos capacitares é, em ordem crescente, , , e . (a) Qual é o valor do menor capacitor? (b) Qual é o valor do maior capacitar?
Passo 1
Aqui temos três situações e temos que comparar os valores da energia armazenada, os dois separados, os dois em série e os dois em paralelo. Assim temos que descobrir qual das energias corresponde a qual caso, tendo as quatro energias: , , e . De acordo com as Eqs. 25-20 e 25-22, quando os capacitores são ligados em série, a capacitância total, e portanto a energia armazenada, é menor que as energias que podem ser armazenadas separadamente pelos dois capacitores. De acordo com as Eqs. 25-19 e 25-22, quando os capacitores são ligados em paralelo, a capacitância total, e, portanto, a energia armazenada, é maior que as energias que podem ser armazenadas separadamente pelos dois capacitores. Assim, os dois valores do meio correspondem às energias armazenadas separadamente pelos dois capacitores. De acordo com a Eq. 25-22, temos:
Passo 2
(a)
Passo 3
(b)
Resposta
(a)
(b)