Exercícios Resolvidos de Circuito RC

Física 2 - UFF; P3 de 2019.1

5 - Um capacitor de 1 F é conectado a uma fonte cuja fem aumenta uniformemente com o tempo a uma taxa de 100   V / s . A corrente de deslocamento entre as placas é:

  1. 0 .
  2. 1,00 × 10 - 8   A
  3. 1,00 × 10 - 6   A
  4. 1,00 × 10 - 2   A
  5. 100   A

Passo 1

Primeiro acho interessante começarmos esse problema desenhando o circuito: capacitor ligado uma fem (‘fonte’):

Quando a tensão vai aumentando, vai gerando uma diferença de potencial crescente no capacitor e com isso um campo elétrico entre as placas que também aumentam:

Isso provoca a ida de mais corrente i para o capacitor para aumentar a carga dele e assim aumentar o campo elétrico. É como se ele tivesse carregando, saca?

Essa corrente i que vai para o capacitor fica estagnada nas placas aumentando o campo, mas é como se ela atravessasse mantendo a corrente! Essa é a corrente de deslocamento, saca? i d ! E a gente pode a encontrar assim:

i d = C d V d t

Onde V é a tensão que está aumentando com o tempo!

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

No nosso caso, foi dito que a tensão aumenta em uma taxa de 100 V / s . Essa é a taxa de variação dela. Como sabemos do cálculo, taxa de variação nada mais é que a derivada:

d V d t = 100 V / s

Como a capacitância é C = 1 F , a corrente de deslocamento (corrente fictícia que atravessa o capacitor) é então:

i d = C d V d t =

1 ⋅ 100 =

100   A

Resposta

Letra E.

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