Uma lâmpada incandescente é conectada a um circuito, como mostrado na figura abaixo, com uma chave S aberta e com o capacitor totalmente descarregado. Considerando que a bateria tem uma resistência interna desprezível, quais dos gráficos melhor representa o brilho B da lâmpada como um função do tempo t , depois que a chave é fechada?

Passo 1

A lâmpada tem uma resistência interna. A corrente que passa nessa resistência interna gera uma potência igual a R . i 2 . Quanto maior for essa potência maior é o brilho da lâmpada.

Passo 2

No início, o capacitor irá se carregar. Então, parte da corrente que passa na lâmpada é roubada pelo capacitor.

Nos primeiros segundos, como o capacitor está totalmente descarregado, ele conta como um curto circuito e “rouba” toda a corrente da lâmpada.

Assim, o brilho da lâmpada começa sendo nulo e cresce aos pouquinhos conforme o capacitor se carrega e a corrente que o carrega vai se saturando.

Passo 3

Quando o capacitor fica totalmente carregado, num instante de tempo que tende ao infinito, ele passa a se comportar como um circuito aberto e o brilho da lâmpada fica constante.

Assim, o gráfico cresce no início, partindo de zero, tendendo a se saturar no final. Portanto, a alternativa que está de acordo com esse comportamento é a letra (B).

Resposta

Letra (B).

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