PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 82 (CFS 2) da EEAR 2021

CFS 2 · Física: Capacitores

– No circuito da figura, aplica-se entre os terminais da associação, uma ddp de 90\text{ V}. Sabendo-se que os capacitores \text{C}_1 e \text{C}_2 adquirem cargas, respectivamente iguais a 12\ \mu\text{C} e 3\ \mu\text{C}, e que a tensão no capacitor \text{C}_1 é de 60\text{ V}, a capacitância equivalente, em \mu\text{F}, entre os capacitores \text{C}_2 e \text{C}_3 será:

Circuito elétrico composto por uma fonte de tensão contínua com $E = 90\text{ V}$ conectada a uma associação mista de capacitores, em que o capacitor $\text{C}_1$ está em série com os capacitores $\text{C}_2$ e $\text{C}_3$, que se encontram ligados em paralelo entre si.

  1. A
    0,07
  2. B
    0,13
  3. C
    0,40
  4. D
    0,50
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

C₁ está em série com o conjunto formado por C₂ e C₃, que estão em paralelo entre si.

  1. A tensão total é 90 V e C₁ fica com 60 V. Logo, o conjunto C₂ // C₃ fica com 90 - 60 = 30\ \text{V}. Essa tensão é a mesma em C₂ e em C₃.

  2. Em série, a carga total que passa por C₁ é a mesma carga total do conjunto paralelo: Q = 12\ \mu\text{C}.

  3. Em paralelo, a carga se divide entre C₂ e C₃. Como C₂ tem 3\ \mu\text{C}, C₃ tem 12 - 3 = 9\ \mu\text{C}.

  4. A capacitância equivalente do paralelo é a carga total dividida pela tensão do conjunto:

C_{eq} = \frac{Q}{V} = \frac{12\ \mu\text{C}}{30\ \text{V}} = 0{,}40\ \mu\text{F}

Conferindo pelas capacitâncias individuais: C_2 = \frac{3}{30} = 0{,}1\ \mu\text{F} e C_3 = \frac{9}{30} = 0{,}3\ \mu\text{F}. Em paralelo, as capacitâncias se somam: 0{,}1 + 0{,}3 = 0{,}4\ \mu\text{F}.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa B engana quem divide 12 μC por 90 V (tensão total) em vez de usar os 30 V que realmente ficam sobre C₂ e C₃.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem relação com o paralelo; parece vir de combinar capacitâncias como em série ou usar a tensão errada.
  • BCalcula a série de C₂ e C₃ em vez da soma do paralelo (ou usa a tensão errada de 90 V, 12/90 ≈ 0,13).
  • DResultado não decorre das cargas e tensões; ignora que C₂ e C₃ dividem os 30 V.

Assunto: Capacitores.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 82 no caderno CFS 2 da EEAR 2021

Fonte: EEAR 2021 · CFS 2. Prova oficial ↗