Questão capacitores/capacitância

Olá, boa tarde. Esse é meu primeiro tópico, então se fiz algo de errado, me informem, por favor kk

Nessa questão, eu consigo encontrar a capacitância do sistema (por meio dos valores dados na questão, c=Q/V, 45*10^-6/15=    C=3*10^-6.

Entretanto, ao igualar isso com a capacitância equivalente encontrada no sistema (Encontrei 3C/5), acho o valor da capacitância de um capacitor desses, 5*10^-6, e não consigo pensar em mais nada para encontrar o gabarito da questão (letra A)

Por meio desta, também desejo tirar uma dúvida: Em capacitores, ao usarmos a tensão para calcularmos a capacitância, nesse caso, por não haver nenhuma resistência, usaríamos sempre o V total=15?

Segue questão:


O circuito misto capacitivo consegue armazenar uma carga total de 45 μC ao ser alimentado por uma bateria de 15 V. Sabendo que todos os capacitores do circuito possuem a mesma capacitância, o valor da carga armazenada somente no capacitor C1 vale:
A)  15μC.
B)  10μC.
C)  30μC.
D)  25μC.


__/C1/_/C/_
|              |
|              |__/C/_
|___/C/___|        |
|______________± 15v





Não estou conseguindo enviar a foto, então desenhei mesmo, se não tiver ficado bom, tem-se:   bateria de 15v ligada em um capacitor C, que segue ligado em série com uma associação mista em que, de um lado, temos o capacitor C1 em série com um capacitor C, do outro, temos outro capacitor C, que se juntam e voltam para a bateria.

C em série com C ---> C' = C/2

C/2 // C ---> C" = 3.C/2

3.C/2 em série com C ---> Ceq = 3.C/5

Q = Ce.U ---> 45 = (3.C/5).15 ---> C = 5 μF

Na série 3.C/2 com C ambos tem carga 45 μC

Tensão em C ---> Q = C.U' ---> 45 = 5.U' ---> U1 = 9 V

Tensão em 3.C/2 = U - U' = 15 - 9 = 6 V

Carga em C' = C/2 = 5/2 ---> Q1 = (5/2).6 ---> Q1 = 15 μC

Elcioschin escreveu:C em série com C ---> C' = C/2

C/2 // C ---> C" = 3.C/2

3.C/2 em série com C ---> Ceq = 3.C/5

Q = Ce.U ---> 45 = (3.C/5).15 ---> C = 5 μF

Na série 3.C/2 com C ambos tem carga 45 μC

Tensão em C ---> Q = C.U' ---> 45 = 5.U' ---> U1 = 9 V

Tensão em 3.C/2 = U - U' = 15 - 9 = 6 V

Carga em C' = C/2 = 5/2 ---> Q1 = (5/2).6 ---> Q1 = 15 μC

Perdão, não entendi o porque de na série 3C/2 com C ambos carregam carga 45 uC. Poderia me explicar a teoria, por gentileza?

Aesir escreveu:

Elcioschin escreveu:C em série com C ---> C' = C/2

C/2 // C ---> C" = 3.C/2

3.C/2 em série com C ---> Ceq = 3.C/5

Q = Ce.U ---> 45 = (3.C/5).15 ---> C = 5 μF

Na série 3.C/2 com C ambos tem carga 45 μC

Tensão em C ---> Q = C.U' ---> 45 = 5.U' ---> U1 = 9 V

Tensão em 3.C/2 = U - U' = 15 - 9 = 6 V

Carga em C' = C/2 = 5/2 ---> Q1 = (5/2).6 ---> Q1 = 15 μC

Perdão, não entendi o porque de na série 3C/2 com C ambos carregam carga 45 uC. Poderia me explicar a teoria, por gentileza?

Boa noite Aesir


Vou pedir licença para o mestre Elcioschin e vou tentar te ajudar 

Vamos lá.

É semelhante ao que ocorre com resistores, porém a corrente elétrica requisitada pelo conjunto de capacitores não chega a atravessar as armaduras, pois existi um dielétrico entre elas e cada uma fica ligada com polo contrário da armadura do capacitor seguinte, dessa forma a carga elétrica adquirida por cada um é a mesma e a d.d.p entre as armaduras somada é a d.d.p do polos do gerador. 

Esquematizando:

------ + | | - ------ + | | - ------- . . .


No caso de capacitores em paralelo, é o contrário, como temos um ramo para cada capacitor, a d.d.p entre as armaduras é a mesma e a carga adquirida por cada um é dividida.

Resumindo:

Resistores em série: a corrente é a mesma
Capacitores em série: a carga é a mesma

Resistores ou capacitores em paralelo: a tensão é a mesma

Entendi, muitíssimo obrigado, galera!