Um capacitor com capacitância
é ligado em série com um resistor de resistência
e a uma fonte contínua de tensão
. O capacitor está inicialmente descarregado em
.
a) Qual é a diferença de potencial elétrico
entre as placas do capacitor no instante de tempo
5 ms ?
b) Qual é o valor da energia elétrica, em Joules, armazenada no capacitor nesse instante?
a) Qual é a diferença de potencial elétrico
b) Qual é o valor da energia elétrica, em Joules, armazenada no capacitor nesse instante?
Passo 1
O enunciado descreve um circuito de carregamento de um capacitor em série com um resistor e uma fonte contínua. Temos
C µF, R
kΩ,
V e o capacitor inicialmente descarregado em t
. Vamos usar a equação do circuito RC para tensão no capacitor e a fórmula da energia elétrica armazenada.
C
Passo 2
Calculamos a constante de tempo do circuito
Passo 3
A tensão no capacitor durante o carregamento é dada por
Para t
ms
s e
ms
s, temos
logo
Passo 4
A energia elétrica armazenada no capacitor é
Substituindo C
F e
V,
Resposta
(a)
(b)
(b)