A chave S é comutada instantaneamente para a posição B em t=8 s. Para próxima questão, considere a chave S na posição B POR MUITO TEMPO!!!
( 0,25 pontos) Qual seria a capacitância equivalente do circuito se no capacitor 2 for introduzido um material cuja constante dielétrica é igual a 3 ?

Passo 1

Resumo do enunciado: temos um circuito de capacitores em repouso com a chave S na posição B há muito tempo. A questão pede a capacitância equivalente do conjunto quando o capacitor 2 ganha um dielétrico com constante εr = 3.
Conteúdo da matéria: associação de capacitores e efeito de dielétrico na capacitância.
O que precisamos para resolver:
  • Valores nominais dos capacitores (C1, C2, C3, …).
  • Como esses capacitores estão ligados (série, paralelo ou mistura).

Passo 2

Para calcular C_eq com o dielétrico, seguiríamos estes subpassos teóricos:
  1. Reconhecer que, ao inserir um dielétrico de εr no capacitor 2, sua capacitância sobe de C2 para C2′ = εr·C2.
  2. Reavaliar a associação inteira trocando C2 por C2′.
  3. Usar as fórmulas de associação:
    • Série: 1/Cs = 1/Ca + 1/Cb + …
    • Paralelo: Cp = Ca + Cb + …

Passo 3

Mas aqui falta informação essencial:
a) Quais os valores numéricos de cada capacitor?
b) Qual é o arranjo exato (quem está em série com quem ou em paralelo)?
Sem esses dados, não dá para executar a conta e nem fornecer um valor para a capacitância equivalente.

Resposta

Não é possível determinar a capacitância equivalente sem conhecer os valores dos capacitores e como eles estão associados no circuito.

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