Um capacitor de
inicialmente descarregado é conectado em série a um resistor de
e a fonte de fem
e que possui resistência interna desprezível. Imediatamente após a conexão do circuito, qual é
c) A carga no capacitor?
c) A carga no capacitor?
Passo 1
Vamos resolver um exercício de Circuitos Elétricos, mais especificamente sobre capacitores e resistores em série. Precisamos descobrir qual é a carga no capacitor imediatamente após conectarmos o circuito.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando conectamos um capacitor a um circuito com um resistor e uma fonte de tensão. Um capacitor armazena carga elétrica, e a rapidez com que ele carrega depende do resistor presente no circuito.
Passo 3
No instante em que conectamos o circuito, o capacitor ainda está totalmente descarregado, ou seja, não há carga acumulada nele. Isso acontece porque leva algum tempo para que os elétrons se movimentem e comecem a se acumular nas placas do capacitor.
Passo 4
Matematicamente, a carga
em um capacitor em função do tempo
é dada pela fórmula:
onde:
-
é a capacitância do capacitor, -
é a fem da fonte, -
é a resistência, -
é o tempo, -
é a base do logaritmo natural.
Passo 5
No instante imediatamente após a conexão, o tempo
. Substituindo na fórmula:
Isso significa que a carga no capacitor nesse instante é zero.
Resposta
A carga no capacitor imediatamente após a conexão é
.