Enunciado

Dois capacitores descarregados têm capacitâncias C 0 e 2 C 0 , respectivamente, e estão conectados em série. Esta combinação em série é, então, conectada aos terminais de uma bateria. Qual das seguintes alternativas é verdadeira?

  1. O capacitor 2 C 0 tem o dobro da carga que o outro capacitor.
  2. A tensão em cada capacitor é a mesma.
  3. A energia armazenada em cada capacitor é a mesma.
  4. A capacitância equivalente é 3 C 0 .
  5. A capacitância equivalente é 2 C 0 / 3 .

Passo 1

Galera, essa questão trata sobre associação de capacitores. Lembre-se que há basicamente duas maneiras de se ligar capacitores:

  1. Capacitor em série:
  2. 1 C = 1 C 1 + 1 C 2 + …

  3. Capacitor em paralelo:

C = C 1 + C 2 + …

onde C é a capacitância equivalente e C 1 ,   C 2 , … são as capacitâncias ligadas.

Passo 2

  1. Falso. Lembre-se que em um capacitor em série a carga em cada capacitor é a mesma!
  2. Falso. A tensão é a mesma apenas para capacitores em paralelo.
  3. Falso. Como U = q 2 / 2 C , e sendo a carga a mesma, vemos que a energia em C 0 é duas vezes a energia em 2 C 0 .
  4. Falso (ver abaixo):
  5. Verdadeiro, veja:

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

Resposta

Alternativa (e)

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