Para resolver essa questão, precisamos calcular a carga final no capacitor de 20 µF após a conexão com o capacitor de 40 µF. 1. Cálculo da carga inicial: - Carga no capacitor de 20 µF (C1): \[ Q_1 = C_1 \cdot V_1 = 20 \, \mu F \cdot 2000 \, V = 40 \, mC \] - Carga no capacitor de 40 µF (C2): \[ Q_2 = C_2 \cdot V_2 = 40 \, \mu F \cdot 3000 \, V = 120 \, mC \] 2. Cálculo da carga total: - Quando os capacitores são conectados, a carga total (Q_total) é a soma das cargas: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 40 \, mC + 120 \, mC = 160 \, mC \] 3. Cálculo da capacitância equivalente: - Os capacitores estão em série, então a capacitância equivalente (C_eq) é dada por: \[ \frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{1}{20 \, \mu F} + \frac{1}{40 \, \mu F} \] \[ \frac{1}{C_{eq}} = \frac{2 + 1}{40} = \frac{3}{40} \Rightarrow C_{eq} = \frac{40}{3} \, \mu F \approx 13.33 \, \mu F \] 4. Cálculo da tensão final: - A tensão final (V_f) nos capacitores após a conexão é: \[ V_f = \frac{Q_{total}}{C_{eq}} = \frac{160 \, mC}{\frac{40}{3} \, \mu F} = \frac{160 \times 10^{-3}}{\frac{40}{3} \times 10^{-6}} = 12 \, kV \] 5. Cálculo da carga final no capacitor de 20 µF: - A carga final no capacitor de 20 µF (Q_f) é: \[ Q_f = C_1 \cdot V_f = 20 \, \mu F \cdot 12 \, kV = 240 \, mC \] Portanto, a carga final no capacitor de 20 µF após a conexão é de 240 mC.