Question

Como devemos fazer para descarregar um capacitor? Se associarmos vários capacitores em paralelo, a capacidade aumenta ou diminui? Justifique

Answer 1

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•   Como um capacitor pode ser descarregado:

Considere um capacitor inicialmente descarregado (figura 1).

Ao mover a chave para a posição P₁ (figura 2), tudo funciona como se apenas o capacitor e a bateria estivessem associados; e um fluxo de cargas elétricas (corrente i) começará a percorrer temporariamente o circuito, até que o capacitor esteja totalmente carregado (figura 3).


Na figura 3, a carga acumulada nas placas do capacitor é dada por

$\mathsf{Q=C\cdot U}$


onde

$\mathsf{U}$ é a ddp fornecida pela bateria;

$\mathsf{C}$ é a capacitância do capacitor, grandeza esta que depende somente da geometria do capacitor e do dielétrico que separa as placas (característica intrínseca).


As placas do capacitor, enquanto carregado, têm cargas opostas.

Ao mover a chave para a posição P₂ (figura 4), uma corrente percorrerá o circuito através do resistor R, até que as placas do capacitor estejam totalmente descarregadas.

Ao final, a carga acumulada em cada uma das placas será nula, pois as cargas opostas que antes estavam acumuladas nelas se neutralizaram – e assim, o capacitor estará descarregado novamente.

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•   Associação de capacitores em paralelo:

Vejamos o que acontece ao associar $\mathsf{2}$ capacitores em paralelo de capacitâncias $\mathsf{C_1}$ e $\mathsf{C_2.}$

Em paralelo, ambos os capacitores estão sob a mesma ddp. A carga acumulada em cada um respectivamente é

$\mathsf{Q_1=C_1\cdot U}\\\\ \mathsf{Q_2=C_2\cdot U}$


Então, a carga total acumulada será

$\mathsf{Q_t=Q_1+Q_2}\\\\ \mathsf{Q_t=C_1\cdot U+C_2\cdot U}\\\\ \mathsf{Q_t=(C_1+C_2)\cdot U}\\\\ \mathsf{Q_t=C_{eq}\cdot U}$


onde $\mathsf{C_{eq}=C_1+C_2}$ é a capacitância equivalente da associação dos dois capacitores em paralelo.

Veja que a capacitância equivalente na associação em paralelo é a soma das capacitâncias individuais. Isso pode ser generalizado para mais de dois capacitores em paralelo.


Portanto, a capacitância aumenta na associação de vários capacitores em paralelo.


Bons estudos! :-)


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