Um capacitor de 6 mu F inicialmente descarregado é conectado em série a um resistor de 8 k Omega e a fonte de fem varepsilon=100 V e que possui resistência interna desprezível. Imediatamente após a conexão do circuito, qual é
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 Q(t) = C cdot varepsilon cdot (1 - e^-tRC) 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 Q(0) = C cdot varepsilon cdot (1 - e^-0RC) = C cdot varepsilon cdot (1 - 1) = 0 . Substituindo na fórmula:
Isso significa que a carga no capacitor nesse instante é zero.

Resposta

A carga no capacitor imediatamente após a conexão é .

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