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: