A figura 24-28 mostra dois capacitores com metade do espaço entre suas placas preenchido com um dielétrico. As áreas e as distâncias de separação dos capacitores são idênticas. Qual deles possui a maior capacitância, o mostrado na figura (a) ou o mostrado na figura (b)?

Passo 1
Opaaa.. Blz?!
Temos aqui uma questão interessante, vamos analisar direitinho e resolvê-la, ok? Let’s go!!!
Podemos tratar a configuração em (a) como dois capacitores em paralelo e a configuração em (b) como dois capacitores em série.
Vamos encontrar a capacitância equivalente de cada configuração e examinar sua relação, assim nos permitirá decidir se (a) ou (b) tem a maior capacitância. Em ambos os casos, vamos deixar ser a capacitância do capacitor preenchido com dielétrico e ser a capacitância do capacitor de ar.
Passo 2
Na configuração (a) nós temos:
Expresse e :
e
Substitua por e e simplifique para obter:
Tranquilo?!
Continuando...
Na configuração (b) temos:
Passo 3
Expresse e :
e
Calma, tá quase lá...
Substitua e e simplifique para obter:

Passo 4
Divida por :
E finalmente, observe que:

Como para :
Resposta
Na figura (a).