(Pucrs)
Um dispositivo muito usado em circuitos elétricos é denominado capacitor, cujo símbolo é
Calcula-se a capacitância (C) de um capacitor por meio da razão entre a carga (Q) que ele armazena em uma de suas armaduras e a tensão (V) aplicada a ele, ou seja, \( C = \Large{ {Q} \over {V} } \).
Um capacitor A, com capacitância CA, está inicialmente submetido a uma tensão V. Então, um outro capacitor, B, de capacitância diferente CB, é conectado em paralelo com A, mantendo-se na associação a mesma tensão elétrica V. Em relação à associação dos capacitores, A e B, pode-se afirmar que
Inicialmente nós temos um capacitor A submetido a uma tensão V
Posteriormente adicionamos um capacitor B em paralelo submetido à mesma tensão V
Agora vamos analisar as alternativas.
a) depois de associados, os capacitores terão cargas iguais. ✘
Em uma associação em paralelo, cada capacitor terá sua carga.
Os capacitores têm a mesma cargas iguais se estiverem em série
b) a energia da associação é igual à energia inicial de A. ✘
A energia potencial de um capacitor de placas paralelas é \( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ E_p = \Large{ {Q^2} \over {2C} } }\)
Ep: energia potencial, unidade J (Joules)
Q: carga, unidade C (Coulomb)
C: capacitância, unidade F (Farad)
Logo, a energia potencial de A, e do sistema, inicialmente, é \( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ E_A = \Large{ {Q_A^2} \over {2C_A} } }\)
Quando os capacitores estão ligados em paralelo a capacitância equivalente é simplesmente a soma deles \( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ C_{eq} = C_A +C_B }\)
E a carga equivalente também é a soma de QA +QB.
Assim sendo, a energia potencial é \( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ E_{total} = \Large{ {(Q_A +Q_B)^2} \over {2(C_A +C_B)} } }\)
Nós não podemos afirmar que a energia da associação é igual à energia inicial de A, ela depende de QA, QB, CA e CB.
c) a energia da associação é menor do que a energia inicial de A. ✘
Falso.
Ver justificativa acima.
d) depois de associados, o capacitor de menor capacitância terá maior carga. ✘
Falso.
Se eles estão associados em paralelo, estão submetidos à mesma tensão, quanto menor a capacitância, menor será sua carga.
Basta analisar a função \( \bbox[5px, border: 2px solid #d220fa]{ C = \Large{ {Q} \over {V} } }\).
e) a capacitância da associação é igual à soma das capacitâncias de A e B. ✓
