Um capacitor de capacitância
está carregado de modo que entre seus terminais existe uma diferença de potencial elétrico de
. Um resistor é ligado aos terminais desse capacitor (= associado em paralelo) de modo que após 10 ms a tensão sobre essa associação é reduzida para 50V. Qual é a corrente média de descarga do capacitor?
Resposta:
Resposta:
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está nos pedindo. Temos um capacitor com capacitância $ C = 100 , \mu\mathrm{F} $ carregado a uma tensão de $ 220 , V_{CC} $. Quando conectamos um resistor a esse capacitor, a tensão cai para $ 50 , V $ após $ 10 , ms $. Nosso objetivo é encontrar a corrente média de descarga desse capacitor. Para resolver isso, vamos usar conceitos de capacitância, carga elétrica e corrente elétrica.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a relação entre a carga no capacitor, a capacitância e a tensão. A fórmula que relaciona esses três é:
Onde:
- $ Q $ é a carga elétrica (em coulombs, C)
- $ C $ é a capacitância (em farads, F)
- $ V $ é a diferença de potencial (em volts, V)
Passo 3
Vamos calcular a carga inicial no capacitor antes de conectar o resistor. Usando a fórmula acima:
Passo 4
Depois de conectar o resistor, a tensão cai para $ 50 , V $. Então, a carga final no capacitor é:
Passo 5
A quantidade de carga que foi descarregada pelo resistor é a diferença entre a carga inicial e a final:
Passo 6
A corrente média ($ I_{média} $) pode ser calculada usando a relação entre a carga e o tempo:
Onde $ \Delta t = 10 , ms = 0,01 , s $.
Passo 7
Substituindo os valores:
Resposta
A corrente média de descarga do capacitor é aproximadamente $ 1,7 , \mathrm{A} $.