Dois capacitores de capacitãncias
e
são conectados em série a uma bateria de
. (a) Encontre a capacitância equivalente do sistema. (b) Determine a carga de cada um dos capacitores. © Encontre a voltagem entre as placas para cada um dos capacitores.
Resposta: (a)
(b)
©
Passo 1
Então, o exercício diz que a gente tem dois capacitores, um de
e outro de
, ligados em série a uma bateria de
. Isso é conteúdo de eletrostática, mais precisamente circuitos de capacitores em série.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- Fórmula da capacitância equivalente em série:
. - Entender que, em série, os dois capacitores têm a mesma carga
. - Relação básica de capacitor:
.
Passo 2
Calcular a capacitância equivalente
.
Teoria: em série a regra é
Teoria: em série a regra é
Substituindo
e
:
Passo 3
Determinar a carga
nos capacitores.
Teoria: a carga no conjunto é .
Convertendo e
:
Teoria: a carga no conjunto é
Convertendo
Em série,
.
Passo 4
Calcular a voltagem em cada capacitor usando
.
Para :
Para
Para
:
Repara que
, fechando com a tensão da bateria.
Resposta
(a)
(b)
©
(b)
©