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20,0 mC. Podemos determinar as capacitâncias a partir da inclinação das retas do gráfico da Fig. 25-32a. Assim, C1 = (12 mC)/(2,0 V) = 6,0 mF, C2 =...

20,0 mC. Podemos determinar as capacitâncias a partir da inclinação das retas do gráfico da Fig. 25-32a. Assim, C1 = (12 mC)/(2,0 V) = 6,0 mF, C2 = (8 mC)/(2,0 V) = 4,0 mF e C3 = (4 mC)(2,0 V) = 2,0 mF. A capacitância equivalente dos capacitores 2 e 3 é C23 = 4,0 mF + 2,0 mF = 6,0 mF. Como C23 = C1 = 6,0 mF, a tensão da bateria é dividida igualmente entre o capacitor 1 e os capacitores 2 e 3. Assim, a tensão entre os terminais do capacitor 2 é (6,0 V)/2 = 3,0 V e a carga do capacitor 2 é (4,0 mF)(3,0 V) = 12 mC. A diferença de potencial inicial entre os terminais de C1 é V C V C 1 2 3 16 100 0 10 0 5 00 = + = ( )( ) + =eq F V F F, , 221 1, V. Assim, (b) ∆V1 = 100,0 V – 21,1 V = 78,9 V e (a) ∆q1 = C1∆V1 = (10,0 mF)(78,9 V) = 7,89 × 10–4 C = 789 mC. Como a tensão entre os terminais de C3 é V3 = (12 V – 2 V – 5 V) = 5 V, a carga de C3 é q3 = C3 V3 = 4 mC. Como C1, C2 e C3 estão ligados em série (e, portanto, têm a mesma carga), C1 4 2 2 0= = C V F, . Analogamente, C2 4 5 0 80= = C V F. A carga de C3 é q3 = 12 mC – 8,0 mC = 4,0 mC. Como a carga de C4 é q4 = 8,0 mC, a tensão entre os terminais de C4 é q4/C4 = 2,0 V. A tensão entre os terminais de C3 é V3 = 2,0 V e, portanto, (b) C q V 3 3 3 2 0= = , F. C3 e C4 estão em paralelo e são equivalentes a um capacitor de 6,0 mF em série com C2; como C2 = 3,0 mF, a Eq. 25-20 nos dá uma capacitância equivalente de (6,0 mF)(3,0 mF)/(6,0 mF)(3,0 mF) = 2,0 mF em série com C1. Sabemos que a capacitância total do circuito (no sentido de que é a capacitância “vista” pela bateria) é 12 4 3 C F bateriaV = . Assim, de acordo com a Eq. 25-20, (a) 1 1 2 3 4 4 0 1 C C+ = ⇒ = F F F, .