Enunciado

Determine a capacitância equivalente, em termos de C 0 de cada uma das combinações de capacitores mostrada na Figura 24-25.

Passo 1

Fala galera, tudo bom? Vamos apenas lembrar, rapidamente, sobre as associações de capacitores. Basicamente, há duas formas de se associar capacitores: em série e em paralelo.

  • Para a associação em série, temos que
  • C = C 1 + C 2 + …

  • Para a associação em paralelo, temos que

1 C = 1 C 1 + 1 C 2 + …

onde C é conhecida como capacitância equivalente.

Passo 2

Figura (a): Os dois capacitores na parte inferior estão em paralelo. Sendo assim, temos uma capacitância equivalente

C 1 = C 0 + C 0 = 2 C 0

O capacitor C 1 estará em série com o C 0 superior. Logo,

1 C = 1 C 1 + 1 C 0 = 1 2 C 0 + 1 C 0 1 C = 3 2 C 0 ⟹ C = 2 3 C 0

Passo 3

Figura (b): Veja a figura:

Cada retângulo assinalado na figura terá uma capacitância

C 1 = C 0 + C 0 = 2 C 0

Depois, eles estarão em série, de modo que:

1 C = 1 C 1 + 1 C 1 = 1 C 0 C = C 0

Passo 4

Figura (c): note que todos os capacitores estão sob uma mesma diferença de potencial. Dessa forma, todos eles estão em paralelo. Dessa maneira, segue que

C = C 0 + C 0 + C 0 = 3 C 0

Resposta

  1. 2 3 C 0
  2. C 0
  3. 3 C 0
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