PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 96 (CFS 1) da EEAR 2018

CFS 1 · Física: Capacitores

– No circuito mostrado na figura abaixo determine, em \mu\text{C}, o valor da carga total fornecida pela fonte.

Circuito elétrico alimentado por uma fonte de 10 V contendo os capacitores C1 = 30 µF e C2 = 30 µF em série com uma associação em paralelo entre C3 = 5 µF e C4 = 5 µF, seguida pelo capacitor C5 = 30 µF em série.

  1. A
    zero
  2. B
    24
  3. C
    50
  4. D
    100
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Resolução comentada

Em uma associação em série, todos os capacitores armazenam a mesma carga, e essa carga é a fornecida pela fonte. Por isso basta achar a capacitância equivalente do circuito e usar Q = C_{eq}\cdot V.

  1. C_3 e C_4 estão em paralelo, então as capacitâncias se somam:
C_{34} = 5 + 5 = 10\ \mu\text{F}
  1. Esse conjunto fica em série com C_1, C_2 e C_5. Na série, somam-se os inversos:
\frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{30}+\frac{1}{30}+\frac{1}{10}+\frac{1}{30} = \frac{1+1+3+1}{30} = \frac{6}{30}
  1. Logo:
C_{eq} = 5\ \mu\text{F}
  1. A carga total fornecida pela fonte é:
Q = C_{eq}\cdot V = 5\cdot 10 = 50\ \mu\text{C}

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ACapacitores carregados em circuito fechado com fonte armazenam carga; zero só valeria sem fonte ou sem carga.
  • BResultado sem base na associação correta, provavelmente de erro ao somar os inversos ou de misturar série e paralelo.
  • DUsa C_{eq}=10\ \mu\text{F}, esquecendo-se de incluir algum capacitor na série, ou trata o paralelo como se fosse a capacitância total.

Assunto: Capacitores.

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Fonte: EEAR 2018 · CFS 1. Prova oficial ↗