Um engenheiro está trabalhando em um projeto de sistema de energia para um edifício comercial que requer o uso de capacitores para armazenamento de energia de reserva. Ele precisa projetar um banco de capacitores com uma capacidade total de 10 µF. Ele possui capacitores de 5 µF, 10 µF, 20 µF e 40 µF disponíveis. Os capacitores podem ser conectados em série ou em paralelo, ou uma combinação de ambos.
Em circuitos elétricos, a capacitância total (C) de capacitores em série é dada pela fórmula:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...
Para capacitores em paralelo, a capacitância total é a soma das capacitâncias individuais:
C = C1 + C2 + C3 + ...
Considerando as opções de capacitores disponíveis, qual combinação de capacitores ele poderia usar para atingir a capacidade total desejada de 10 µF?
- Dois capacitores de 20 µF em paralelo.
- Um capacitor de 5 µF e um capacitor de 20 µF em paralelo.
- Dois capacitores de 5 µF em série.
- Um capacitor de 5 µF e um capacitor de 20 µF em série.
- Dois capacitores de 20 µF em série.
Respostas
Ed 
há 2 meses
Vamos analisar cada uma das opções de combinação de capacitores para verificar qual delas resulta em uma capacitância total de 10 µF. 1. Dois capacitores de 20 µF em paralelo. - Capacitância total: C = 20 µF + 20 µF = 40 µF. (Falso) 2. Um capacitor de 5 µF e um capacitor de 20 µF em paralelo. - Capacitância total: C = 5 µF + 20 µF = 25 µF. (Falso) 3. Dois capacitores de 5 µF em série. - Capacitância total: 1/C = 1/5 µF + 1/5 µF → 1/C = 2/5 → C = 5/2 = 2,5 µF. (Falso) 4. Um capacitor de 5 µF e um capacitor de 20 µF em série. - Capacitância total: 1/C = 1/5 µF + 1/20 µF → 1/C = 4/20 + 1/20 = 5/20 → C = 20/5 = 4 µF. (Falso) 5. Dois capacitores de 20 µF em série. - Capacitância total: 1/C = 1/20 µF + 1/20 µF → 1/C = 2/20 → C = 20/2 = 10 µF. (Verdadeiro) A única combinação que resulta em uma capacitância total de 10 µF é a quinta opção: Dois capacitores de 20 µF em série. Portanto, a resposta correta é a última opção.
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