Um flash eletrônico utiliza um capacitor de 1000   μ F que é carregado com 100 V .

a) Qual é a energia armazenada no capacitor?

b) Qual a carga do capacitor?

c) Quando o fotógrafo tirar uma foto, o flash dispara por 1/2000 s. Qual a corrente média na lâmpada do flash?

d) Determine a potência fornecida à lâmpada do flash.

e) Depois que uma fotografia é tirada, o capacitor tem de ser carregado por uma fonte que fornece uma corrente máxima de 10   m A . Quanto tempo o capacitor leva para ser recarregado?

Passo 1

Primeira reação:

Hahahaha… não se preocupe, essa seção ainda se classifica como fácil 😉, só o enunciado que assusta mesmo.

Vamos anotar as informações:

C =   1000   μ F →   1000   x   10 - 6   F

V = 100   V

Passo 2

a) Novamente, vamos utilizar a expressão da energia armazenada em um capacitor, dada por:

W c = 1 2 ∙ C ∙ V 2

Como já possuímos todas as informações, basta inseri-las na equação e calcular a energia.

W c = 1 2 ∙ 1000   x   10 - 6 ∙ 100 2

W c = 5   J

Já foi um item, ✅ Strike 1

Passo 3

b) Para a carga, vamos utilizar a nossa velha conhecida expressão, descrita por:

Q c = V ∙   C

Como já possuímos todas as informações, basta inseri-las na equação e calcular a carga:

Q c = 1000   x   10 - 6 ∙   100

Q c = 0,1   C

✅ Strike 2

Passo 4

c) Já a expressão para corrente, é descrita por:

I c = Q t

Sendo o instante correspondente a t = 1 / 2000 s , a corrente será:

I c = 0,1 1 / 2000 = 200   A

✅ Strike 3 😉 estamos chegando lá.

Passo 5

d) A expressão para potência é descrita por:

P = W t

Como já possuímos todas as informações, basta inseri-las na equação e calcular a potência:

P = 5 1 / 2000 =   10   000   W

✅ Strike 4, estamos arrasando nesta!

Passo 6

e) Utilizando a mesma equação do item c, se isolarmos o t, teremos a expressão:

t = Q I

Como já possuímos todas as informações, basta inseri-las na equação e calcular o tempo:

t = 0,1 10   x   10 - 3 =   10   s

Fim da partida 😉

Resposta

a) W c = 5   J

b) Q c = 0,1   C

c) I c = 200   A

d) P =   10   000   W

e) t = 10   s