No circuito que aparece ao lado, o capacitor está inicialmente descarregado com a chave aberta. Em
a chave é fechada.
qual a corrente fornecida pela fem imediatamente após a chave ser fechada?
qual a corrente fornecida pela fem imediatamente após a chave ser fechada?
Passo 1
No enunciado, temos um circuito com um capacitor que está inicialmente descarregado e uma chave aberta. No instante
, a chave é fechada. Queremos descobrir qual é a corrente fornecida pela fonte eletromotriz (fem) imediatamente após a chave ser fechada. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de circuitos elétricos envolvendo resistores e capacitores.
Passo 2
Quando a chave é fechada em
, o capacitor começa a carregar. No instante exato em que a chave é fechada, o capacitor ainda não tem carga acumulada nele, ou seja, está completamente descarregado. Isso significa que a tensão através do capacitor é zero naquele instante.
Passo 3
Como a tensão no capacitor é zero imediatamente após fechar a chave, o capacitor se comporta como se fosse um fio ou um curto-circuito. Assim, o circuito naquele instante é composto apenas pela fonte de fem
e pela resistência
.
Passo 4
Aplicando a Lei de Ohm, que afirma que
, podemos calcular a corrente
fornecida pela fem. Como a tensão no capacitor é zero, toda a tensão da fonte
é aplicada sobre a resistência
.
Passo 5
Rearranjando a fórmula de Ohm para encontrar a corrente, temos:
Substituindo
por
(a fem da fonte), obtemos:
Resposta
A corrente fornecida pela fem imediatamente após o fechamento da chave é:
Exercícios relacionados
Seja um corpo em uma mola, com uma posição dada por
.
(a) Qual é a velocidade máxima do corpo?(b) Quando, após , esta velocidade máxima ocorre pela
vez? © Qual é a aceleração máxima do corpo? (d) Quando, após
, ocorre a aceleração de magnitude máxima pela
vez?
Resps: a) ; b)
; c)
; d)
(a) Qual é a velocidade máxima do corpo?(b) Quando, após
Resps: a)
Um capacitor inicialmente descarregado é carregado totalmente por uma fonte de força eletromotriz constante
ligada em série com um resistor
.
Integrando o produto no intervalo de tempo do carregamento, mostre que a energia térmica dissipada pelo resistor também é igual à metade da energia fornecida pela fonte.
Integrando o produto
A corrente em um circuito está reduzindo a uma taxa de
. Se o circuito possui um indutor de
, qual é a fem no indutor?
Uma espira circular tem raio
. Uma corrente na espira gera um campo magnético B no centro da espira. Se a espira é aquecida e expande
, qual o novo valor do campo no centro da espira