Três capacitores estão conectados a uma bateria, como mostra a Figura P20.50 Suas capacitâncias são C1 = 3C, C2 = C e C3 = 5C. (a) Qual é a capacitância equivalente desse conjunto de capacitores? (b) Estabeleça a classificação dos capacitores de acordo com a carga por eles armazenada, da maior para a menor. (c) Classifique os capacitores de acordo com a diferença de potencial entre suas extremidades, da maior para a menor. (d) E se? Suponha que C3 seja aumentada. Explique o que ocorre à carga armazenada em cada capacitor.
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
Letra a:
Os capacitores 2 e 3 estão em paralelo e apresentam capacitância equivalente 6C. Isso está em série com o capacitor 1, então a bateria enxerga a capacitância como:
Passo 2
Letra b:
Se eles estavam inicialmente sem carga, armazena a mesma carga que e juntos. Com maior capacitância, armazena mais carga do que . Então:
Passo 3
Letra c:
O capacitor equivalente armazena a mesma carga de . Uma vez que tem maior capacitância, implica que tem diferença de potencial menor do que .
Em paralelo um com o outro, e têm tensões iguais:
Passo 4
Letra d:
Se for aumentado, a capacitância equivalente geral aumenta. Mais carga se move pela bateria e Q aumenta. Como aumenta, deve diminuir para que diminua. Então, deve aumentar ainda mais:
aumentam; diminui.
Resposta
- 2C
- aumentam; diminui.