Calcule a energia armazenada em um capacitor no instante
se:
e
;
Passo 1
Beleza, aqui o que o enunciado pede: “Calcular a energia guardada num capacitor no instante t=1 s, dado que C = 23,5 pF e v_C = 0,8 V (para t>0)”.
Conteúdo: eletrostática – energia em capacitores.
O que vamos precisar: a fórmula da energia em um capacitor carregado, que é
Conteúdo: eletrostática – energia em capacitores.
O que vamos precisar: a fórmula da energia em um capacitor carregado, que é
Passo 2
Antes de meter a mão na massa, vamos entender a teoria.
Um capacitor armazena energia elétrica na forma de campo elétrico entre suas placas. A quantidade de energia que ele guarda, quando há uma diferença de potencial
aplicada, é dada por
Um capacitor armazena energia elétrica na forma de campo elétrico entre suas placas. A quantidade de energia
onde:
-
é a capacitância em farads (F). -
é a tensão entre as placas em volts (V).
Esse resultado vem de integrar o trabalho necessário para carregar o capacitor “pouquinho” a “pouquinho”.
Passo 3
Agora é só substituir os valores que temos:
-
, -
.
Então
Passo 4
Vamos calcular passo a passo:
- Calcula
:
- Multiplica por
:
- Aplica o
:
Resposta
A energia armazenada no capacitor em
é