fundamentos de física iii fundamentos de física iii - Departamento de ...

RESPOSTAS COMENTADAS DAS ATIVIDADES PROPOSTAS
ATIVIDADE 14.1
Como os capacitores estão em paralelo, a capacitância equivalente é:
C = C + C + C = 5,0 µ F + 56,0 µ F + 3,0 µ F 14, 0µ
F
1 2 3
=
A carga em cada capacitor é:
Q
1
= C1V
= 5,0µ F × 10,0V
= 50, 0 µ C
Q
2
= C2
V = 6,0µ F × 10,0V
= 60, 0µ
C
Q
3
= C3V
= 3,0µ F × 10,0V
= 30, 0µ
C
ATIVIDADE 14.2
Os capacitores C
1 e C2
estão em série entre si e em paralelo com o capacitor C
3 .
Então a capacitância equivalente desses três capacitores é:
C eq
= C 1
+ C
,2
3
a) Os capacitores C
1
e C2
estão em paralelo entre si e em série com o capacitor C3
. Então a capacitância equivalente dessa combinação é:
1
=
(15 × 10
C eq
1 1 1
= +
C eq
C + C C
1
1
F + 5,0 × 10
2
F)
+
− 6
−6
C eq
= 2,8 x10
.
− 6 F
3
1
(3,2 x10
b) Sabemos que em uma associação em paralelo, a carga total nas placas
dos capacitores é a soma das cargas nos capacitores individuais e que em
uma combinação em série as cargas, em módulo, em todas as placas deve
ser a mesma.
Então a carga no capacitor C
3 é a mesma que a da associação C
12
. E pela definição
de capacitância temos:
−6
F)
Mas,
Então:
C
C C
1 2
1,2
= ,
C1
+ C2
Q =
2
+ Q1
Q3
Q3 = CeqV
ou Q 2
+ Q 1
= CeqV
−6
( 2,8 × 10 F )( V )
Q =
50
3
Observe que
C C
C + C
1 2
C eq
= +
1
2
C
C
eq
está em série com C
4
. Então a capacitância equivalente do
circuito formado pelos quatro capacitores,
3
*
C
eq
será igual a:
Q3 = 1,4 × 10
Observe que os capacitores C
1
e C
2
estão no mesmo potencial, então:
−4
C
1
1
C
Q
C
2
2
Q =
1
C
* eqC4
Ceq
=
C + C
eq
4
C
Q =
C
2
2
Q
1
C C
C + C C
1 2
4 3 4
* C1
+ C2
C eq
=
C1C
2
+ C3
+ C4
C1
+ C2
*
C eq
= 2,1 µ F
Então:
5 Q
2 = Q
1
15
4 Q
1 = Q
3
3
ATIVIDADE 14.3
4
( 2,8 × C)
4 −
Q1 = 10
3
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