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Exercícios Resolvidos de Circuito RC

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Enunciado

Física 2 - UFF; P2 de 2019.2

4 - Um capacitor C = 2,0   μ F é carregado até armazenar uma energia de U C = 1,0 × 10 - 4   J . Ao ser descarregado através de uma resistência R = 20 Ω , qual a máxima corrente que circula no circuito?

  1. 0,5   A
  2. 1,0   A
  3. 2,0   A
  4. 5,0   A
  5. 10   A

Passo 1

Bem, primeiro temos um capacitor carregado de energia U c :

Depois, a gente conecta esse capacitor em um resistor:

Como o capacitor está carregado, tem uma tensão V em cima dele:

Essa mesma tensão, está sobre o resistor, afinal eles estão em paralelo...

Imediatamente, começa a circular uma corrente i no resistor então, que é dada pela Lei de Ohm:

V = R i     →           i = V R

Temos a resistência R = 20 Ω . Falta encontrar a tensão!

Passo 2

Ora, foi nos dada a informação da energia armazenada nesse capacitor:

U C = 1,0 × 10 - 4   J

Sabemos que a energia desse cara pode ser dada por...

U C = q 2 2 C

Onde q , pela lei do capacitor: q = C V , então...

U C = C 2 V 2 2 C =

C V 2 2

Isolando V ...

V 2 = 2 U c C   →

V = 2 U c C

Como a capacitância é dada por C = 2,0   μ F onde μ é micro e vale 10 - 6 ...

V = 2 × 1,0 × 10 - 4 2,0 ⋅ 10 - 6   →

V = 10 - 4 10 - 6 =

10 V

Passo 3

Então, a corrente que vai circular no resistor será de...

i = V R =

10 V 20 Ω =

0,5   A

Resposta

Letra A.

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