Escola Naval (eletricidade)

Analisando o circutio abaixo apresentado , podemos afirmar que a diferença de potencial nos terminais do Capacitor C3 é

Dados C1=5 uF ;C2=2uF;C3=3,0uF;C4 10 uF
Vab=500 volts
Gab :letra C

C2 // C3 ---> Ce = C2 + C3 --> Ce = 2 + 3 ---> Ce = 5 μF

Temos agora uma série C1, C2 , C4 ---> A carga dos três é a mesma:

Q = C1.U1 = Ce.Ue = C4.U4 ---> 5.U1 = 5.Ue ---> U1 = Ue ---> I

Ce.Ue = C4.U4 ---> 5.Ue = 10.U4 ---> U4 = Ue/2 ---> II

U1 + Ue + U4 = 500 ---> III ---> Ue + Ue + Ue/2 = 500 ---> *2 --->

2.Ue + 2.Ue + Ue = 1000 ---> 5.Ue = 1000 ---> Ue = 200 V

U2 = U3 = Ue ---> U3 = 200 V

Ok meste entendi;
eu achei a Ceq do circuito que de 2uF  então fiz Q=CV

Q=2.500=1000
e depois fiz Q3=V3C3 
1000=3V3

por que desse modo não é possível?o que está errado?

Primeiro é preciso entender que a capacitância total é

(5+10+(2+3))uF = 20 uF

Ou seja, se eu tenho capacitores em paralelo, a resultante é a soma deles.

Segundo é preciso pensar que apesar de eu ter 10 uF na C4, sua tensão será 1/2 menor do que as outras duas de 5 uF porque

2C1 = Q/V
V = Q/C1*1/2

Agora, por Lei das Malhas, a soma das tensões em uma malha é zero. Ou seja,

Se V1 for igual a tensão nos capacitores C1, C2 e C3 (que são equivalentes por terem a mesma capacitância e a tensão em paralelo é a mesma nos dois capacitores) temos

V1 + V1 + V1/2 = 500 V
2V1 + 2V1 + V1 = 1000
5V1 = 1000
V1 = 200 V

Por isso é 200 V

Matheus

Você calculou corretamente a capacitância equivalente e a carga dos três capacitores em série C1, Ce, C4

Mas errou na fórmula Q3 = V3.C3.
O correto é Qe = Ve.Ce ---> 1000 = Ve.5 ---> Ve = 200 V

Como C2 está em paralelo com C3, a tensão de C2 e C3 é a própria tensão Ve:

V2 = V3 = Ve ---> V3 = 200 V

Ah sim! Entã V1 E V2 seriam 100 V?

Não

C1 = 5  μF ---> Ce = 5  μF ---> C4 = 10  μF

Q1 = C1.V1 ---> 1000 = 5.V1 ---> V1 = 200 V
Qe = Ce.Ve ---> 1000 = 5.Ve ---> Ve = 200 V ---> V2 = V3 = 200 V
Q4 = C4.V4 ---> 1000 = 10.V4 ---> V4 = 100 V