e) Qual é a energia (em microjoules) armazenada no capacitor em
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão dá uma tensão no capacitor que muda com o tempo:
e pede a energia armazenada em
, sabendo que a capacitância é
.
Conteúdo principal: energia num capacitor, que usa a fórmula
Conteúdo principal: energia num capacitor, que usa a fórmula
Passo 2
Primeiro, a gente precisa achar a tensão no capacitor quando
. Olha só:
- O termo
decai a zero quando . - Então, a parte toda do “transiente” some, sobrando só o valor de regime permanente.
Logo:
Passo 3
Agora que a gente sabe que a tensão final é
, aplica a fórmula da energia no capacitor:
Aqui
e
V.
Passo 4
Vamos ao cálculo numérico:
Em microjoules, isso é
.
Resposta
A energia armazenada no capacitor em
é
.