Quando um capacitor de capacitância
(valor comercial) é ligado a uma fonte de
, 60 Hz, flui pelo circuito uma corrente de aproximadamente
. Qual a carga máxima que o capacitor acumula? (Dica: a carga de um capacitor pode ser computada através da fórmula
[C])
Resposta:
Resposta:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre capacitores em um circuito de corrente alternada (AC). O problema nos dá a capacitância do capacitor, a voltagem da fonte e a frequência, e pede para a gente descobrir qual é a carga máxima que o capacitor acumula. Para resolver isso, vamos usar a fórmula básica da carga em um capacitor, que é $ Q = C \times V $, onde $ Q $ é a carga, $ C $ é a capacitância e $ V $ é a voltagem.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a relação entre a voltagem RMS e a voltagem máxima em um circuito de corrente alternada. A voltagem RMS (Root Mean Square) é uma medida efetiva da voltagem em AC, mas para encontrar a carga máxima no capacitor, precisamos da voltagem de pico ($ V_{máx} $). A relação entre elas é:
Passo 3
Vamos calcular a voltagem de pico usando os valores fornecidos:
Passo 4
Agora que temos a voltagem máxima, usamos a fórmula da carga do capacitor:
Onde:
- $ C = 15,\mu F = 15 \times 10^{-6},F $
- $ V = 311,V $
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Resposta
A carga máxima que o capacitor acumula é aproximadamente $ 4,67,mC $.