Um resistor de 3 ohms é ligado em série a um capacitor de 4 uF, e a associação assim obtida é conectada aos terminais de uma bateria de 12V. Após o capacitor estar completamente carregado, calcule a diferença de potencial (em volts) nos terminais do capacitor.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um circuito com um resistor de 3 ohms ligado em série a um capacitor de 4 microfarads (μF), e essa combinação está conectada a uma bateria de 12 volts. O objetivo aqui é descobrir qual é a diferença de potencial (tensão) nos terminais do capacitor quando ele estiver totalmente carregado. Vamos usar conceitos de circuitos elétricos, especialmente sobre resistores e capacitores em série.

Passo 2

Primeiro, é importante entender como resistores e capacitores se comportam quando estão ligados em série a uma bateria. Quando conectamos um resistor e um capacitor em série a uma fonte de tensão, o capacitor começa a se carregar através do resistor. À medida que o tempo passa, o capacitor vai acumulando carga até alcançar uma certa tensão.

Passo 3

O que acontece quando o capacitor está totalmente carregado? Nesse ponto, ele está “cheio” de carga elétrica, e a corrente que passava pelo circuito para completamente. Isso significa que não há mais fluxo de corrente no circuito quando o capacitor está totalmente carregado.

Passo 4

Com a corrente parada, todo o potencial fornecido pela bateria é mantido no capacitor. Ou seja, a diferença de potencial nos terminais do capacitor será igual à tensão da bateria, já que não há mais queda de tensão no resistor (pois a corrente é zero).

Passo 5

Então, resumindo: quando o capacitor está completamente carregado, a tensão nos seus terminais é igual à tensão da bateria.

Resposta

A diferença de potencial nos terminais do capacitor é de 12 volts.

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