4 - Um capacitor C = 2,0   μ F é carregado até armazenar uma energia de U C = 1,0 × 10 - 4   J . Ao ser descarregado através de uma resistência R = 20 Ω , qual a máxima corrente que circula no circuito?

  1. 0,5   A
  2. 1,0   A
  3. 2,0   A
  4. 5,0   A
  5. 10   A

Passo 1

Bem, primeiro temos um capacitor carregado de energia U c :

Depois, a gente conecta esse capacitor em um resistor:

Como o capacitor está carregado, tem uma tensão V em cima dele:

Essa mesma tensão, está sobre o resistor, afinal eles estão em paralelo...

Imediatamente, começa a circular uma corrente i no resistor então, que é dada pela Lei de Ohm:

V = R i     →           i = V R

Temos a resistência R = 20 Ω . Falta encontrar a tensão!

Passo 2

Ora, foi nos dada a informação da energia armazenada nesse capacitor:

U C = 1,0 × 10 - 4   J

Sabemos que a energia desse cara pode ser dada por...

U C = q 2 2 C

Onde q , pela lei do capacitor: q = C V , então...

U C = C 2 V 2 2 C =

C V 2 2

Isolando V ...

V 2 = 2 U c C   →

V = 2 U c C

Como a capacitância é dada por C = 2,0   μ F onde μ é micro e vale 10 - 6 ...

V = 2 × 1,0 × 10 - 4 2,0 ⋅ 10 - 6   →

V = 10 - 4 10 - 6 =

10 V

Passo 3

Então, a corrente que vai circular no resistor será de...

i = V R =

10 V 20 Ω =

0,5   A

Resposta

Letra A.

Exercícios de Livros Relacionados

O capacitor C da Figura 25-49 está inicialmente descarregado. Logo após o interruptor S ser fechado, (a) a tensão em C é igual a E, (b) a tensão em R é E. (c) a corrente no circuito é zero, (d) ambas
O circuito mostrado na figura abaixo é uma ponte de Wheatstone e o resistor variável está sendo usado como um potenciômetro de fio deslizante. A resistência R 0 é conhecida. Esta “ponte” PE usada para
Mostre que a Equação d Q d t = ℇ C - Q R C ℇ pode ser reescrita como d Q ℇ C - Q = d t R C ℇ . Integre esta equação para derivar a solução dada pela Equação Q f ( 1 - e - t / R C ) .
No circuito mostrado na figura abaixo, o capacitor tem capacitância de 2.50 μ F e o resistor tem resistência de 0.500M Ω . Antes de a chave ser fechada, a queda de potencial no capacitor é 12.0V , com
A Fig. 27-67 mostra dois circuitos com um capacitar carregado que pode ser descarregado através de um resistor quando uma chave é fechada. Na Fig. 27-67a, R 1 = 20,0 Ω e C 1 = 5,00 μ F . Na Fig. 27-67