justifique as afirmações sobre o comportamento do indutor e do capacitor em circuitos de corrente contínua e em regime permanente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente justificar como o indutor e o capacitor se comportam em circuitos de corrente contínua (CC) quando o sistema alcança o regime permanente. Isso envolve entender alguns conceitos básicos de eletrônica, como reações de componentes a mudanças de corrente e tensão. Para resolver, vamos precisar saber o que são indutores e capacitores, além das leis básicas de circuitos elétricos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o capacitor. Um capacitor é um componente que armazena energia na forma de campo elétrico entre suas placas. Quando conectado a uma fonte de CC, o capacitor inicialmente permite a passagem da corrente enquanto carrega, mas com o tempo, à medida que se enche, a corrente diminui até parar completamente no regime permanente.
Passo 3
Agora, sobre o indutor. Um indutor é um componente que armazena energia na forma de campo magnético quando há corrente passando por ele. Quando ligado a uma fonte de CC, o indutor resiste a mudanças na corrente. No início, ele age como se tivesse uma resistência alta (devido à sua indutância), mas com o tempo, à medida que a corrente se estabiliza, o indutor passa a se comportar como um fio simples, ou seja, com resistência zero no regime permanente.
Passo 4
No regime permanente em um circuito de CC, os capacitores totalmente carregados não permitem mais a passagem de corrente, agindo como circuitos abertos. Já os indutores, com a corrente estabilizada, não oferecem resistência à passagem da corrente, funcionando como circuitos fechados (fios).
Passo 5
Para resumir com uma fórmula, no regime permanente de CC:
-
A impedância do capacitor é $ Z_C = \frac{1}{j\omega C} $. Como $\omega $ (frequência) é zero para CC, $ Z_C $ tende a infinito, ou seja, circuito aberto.
-
A impedância do indutor é $ Z_L = j\omega L $. Com
, $ Z_L = 0 $, funcionando como um fio.
Resposta
Em resumo, no regime permanente de corrente contínua, o capacitor age como um circuito aberto, impedindo a passagem de corrente, enquanto o indutor se comporta como um fio, permitindo a passagem livre da corrente.