Exercícios Resolvidos de Circuito RC

Considere o circuito mostrado na figura. Na figura, a força eletromotriz ε = 10   V , as resistências R 1 = 10   Ω e R 2 = 20   Ω e a capacitância C = 5   μ F . No início a chave está aberta e o capacitor C está descarregado. No instante t = 0 fechamos a chave.

(a) Calcule a corrente passando nos resistores R 1 e R 2 no instante t = 0 .

(b) Calcule a corrente passando nos resistores R 1 e R 2 após um tempo longo o suficiente para o sistema atingir o regime estacionário.

(c) Calcule a potência dissipada no resistor R 2 nesse regime estacionário.

Passo 1

No instante t = 0 , sabemos que o capacitor se comporta como um curto circuito. Como C está em paralelo com R 2 , a corrente I 2 que passa por R 2 será nula, certo?

Já a corrente I 1 que passa por R 1 é calculada como:

I 1 = ε R 1 = 1   A .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Quando o sistema atinge o regime estacionário, o capacitor irá se comportar como um circuito aberto. Isso significa que a corrente que passa por ele é nula, enquanto que a corrente I 1 que passa pelo resistor R 1 é a mesma que a corrente I 2 que passa pelo resistor R 2 .

Temos:

I 1 = I 2 = ε R 1 + R 2 = 1 / 3   A ,

I 1 = I 2 ≈ 0,33   A .

Passo 3

A potência P 2 dissipada no resistor R 2 é calculada como:

P 2 = V 2 I 2 = R 2 I 2 2 ,

P 2 = 20 1 3 2 = 20 / 9   W ,

P 2 ≈ 2,22   W .

Resposta

(a) I 1 = 1   A e I 2 = 0 .

(b) I 1 = I 2 ≈ 0,33   A .

(c) P 2 ≈ 2,22   W .

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