EEAR 2020 (CFS 2) — questão 87 de Física

Enunciado em texto
Determine o valor em μF da capacitância equivalente entre os pontos a e b da associação de capacitores abaixo:
[Figura: três capacitores C desenhados em fila, de a para b. Um fio por cima liga o nó entre a e o primeiro capacitor ao nó entre o segundo e o terceiro capacitor. Um fio por baixo liga o nó entre o primeiro e o segundo capacitor ao nó entre o terceiro capacitor e b.]
Obs.: C = 30μF
a) 0
b) 10
c) 30
d) 90
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2020 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: a capacitância equivalente entre a e b.
Passo 1 — dar nome aos nós. Da esquerda para a direita, os nós são: antes do 1º capacitor, entre o 1º e o 2º, entre o 2º e o 3º, e depois do 3º.
Passo 2 — seguir os fios. O fio de cima liga o nó “antes do 1º” ao nó “entre o 2º e o 3º”: os dois estão no potencial de a. O fio de baixo liga o nó “entre o 1º e o 2º” ao nó “depois do 3º”: os dois estão no potencial de b.
Passo 3 — onde fica cada capacitor:
• 1º capacitor: entre a e b;
• 2º capacitor: entre b (à esquerda dele) e a (à direita);
• 3º capacitor: entre a e b.
Os três estão ligados entre os mesmos dois pontos: estão em paralelo.
⚠️ A armadilha: olhar o desenho “em fila” e tratar como série: 30/3 = 10 μF, a alternativa B. Ou achar que os fios põem tudo em curto (alternativa A). Os fios só ligam nós que acabam sendo a ou b, e cada capacitor fica com uma placa em a e outra em b.
A ideia em uma frase: em associação com fios cruzados, rotule cada nó como a ou b: capacitor entre a e b está em paralelo com os outros.
Resposta: alternativa D (90 μF).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.