Quando um capacitor de capacitância C=15 mu F (valor comercial) é ligado a uma fonte de 220 VRMS, 60 Hz, flui pelo circuito uma corrente de aproximadamente 1,2441 A RMs . Qual a carga máxima que o capacitor acumula? (Dica: a carga de um capacitor pode ser computada através da fórmula Q=CV [C])
Resposta: approx 4,67 mC

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:
Vmáx á

Passo 3

Vamos calcular a voltagem de pico usando os valores fornecidos:
Vmáx = 220,V times raiz2 approx 220,V times 1,414 approx 311,V á

Passo 4

Agora que temos a voltagem máxima, usamos a fórmula da carga do capacitor:
Q = C times V
Onde:
  • $ C = 15,\mu F = 15 \times 10^{-6},F $
  • $ V = 311,V $

Passo 5

Substituindo os valores na fórmula:
Q = 15 times 10^-6,F times 311,V approx 4,665 times 10^-3,C

Resposta

A carga máxima que o capacitor acumula é aproximadamente $ 4,67,mC $.

Exercícios relacionados