Um flash de uma câmera armazena energia potencial elétrica em um capacitor de
sob
. a) quanta energia potencial elétrica é armazenada? b) Se essa energia for liberada em 1 ms , qual a taxa de dissipação de energia por tempo? Num exercício mental, tente relacionar o valor encontrado em b) para saber se essa potência é alta ou baixa.
Passo 1
O enunciado dá um capacitor com
carregado sob uma diferença de potencial
e pede:
– (a) a energia potencial elétrica armazenada;
– (b) a taxa de dissipação de energia se essa carga for liberada em .
O conteúdo de matéria envolve a fórmula da energia de um capacitor e a definição de potência média como razão entre energia e tempo.
– (a) a energia potencial elétrica armazenada;
– (b) a taxa de dissipação de energia se essa carga for liberada em
O conteúdo de matéria envolve a fórmula da energia de um capacitor e a definição de potência média como razão entre energia e tempo.
Passo 2
Para calcular a energia potencial elétrica armazenada em um capacitor usamos
Substituindo
temos
Passo 3
A potência média é a energia liberada por tempo, ou seja
Convertendo
e usando
,
Passo 4
Para ter uma ideia se
é muito ou pouco, pense que um secador de cabelo comum gira em torno de
. Logo,
é uma potência alta, mas acontece só em
, liberando apenas
de energia — por isso não esquenta o mesmo que um secador ligado por minutos.
Resposta
(a)
(b)
(b)