Considere um circuito
em série, com
e
e considerando que a equação que rege um circuito sendo carregado é dada por:
e a que rege um circuito sendo descarregado, dada por:
, sendo
, calcule:
a) O valor da diferença de potencial elétrico
, aplicada ao circuito, sabendo que aos
a carga no capacitor é de
.
a) O valor da diferença de potencial elétrico
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um circuito RC em série com resistência
e capacitância
. Queremos descobrir o valor da diferença de potencial elétrico
que foi aplicada nesse circuito. Sabemos que, depois de
, a carga no capacitor é de
. Para resolver isso, vamos usar a fórmula que descreve como a carga no capacitor cresce ao longo do tempo em um circuito de carregamento RC:
, onde
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que
é a carga máxima que o capacitor pode alcançar quando está completamente carregado, e ela está relacionada à capacitância
e à diferença de potencial
pela fórmula
. Nosso objetivo é encontrar
, então vamos precisar isolar essa variável na equação.
Passo 3
Agora, vamos usar a equação do carregamento do capacitor:
. Substituindo
por
, ficamos com:
Queremos encontrar
, então vamos rearranjar essa equação para isolá-la.
Passo 4
Rearranjando a equação para
:
Agora, vamos substituir os valores que temos:
Primeiro, calculamos
:
Agora, calculamos o expoente:
Então,
.
Substituindo tudo na equação de
:
Resposta
A diferença de potencial elétrico
aplicada ao circuito é de aproximadamente 12,0 V.
Exercícios relacionados
Uma partícula carregada, com carga elétrica negativa, de valor
, e massa
, movese para a direita com relação a um sistema de coordenadas, com velocidade v
. Então atravessa uma extensa região com um campo magnético, dirigido para baixo, com intensidade
T e começa então a realizar uma órbita circular.
b) Calcule a força magnética em que a carga está sujeita.
b) Calcule a força magnética em que a carga está sujeita.
Considere um circuito
em série, com
e
e considerando que a equação que rege um circuito sendo carregado é dada por:
e a que rege um circuito sendo descarregado, dada por:
, sendo
, calcule:
c) O tempo necessário, em segundo, para que o capacitor ao descarregar fique no final com uma carga equivalente a 1,0% de sua carga total.
c) O tempo necessário, em segundo, para que o capacitor ao descarregar fique no final com uma carga equivalente a 1,0% de sua carga total.
Uma partícula carregada, com carga elétrica negativa, de valor
, e massa
, movese para a direita com relação a um sistema de coordenadas, com velocidade v
. Então atravessa uma extensa região com um campo magnético, dirigido para baixo, com intensidade
T e começa então a realizar uma órbita circular.
c) Calcule o raio da órbita da partícula.
c) Calcule o raio da órbita da partícula.
Considere um circuito
em série, com
e
e considerando que a equação que rege um circuito sendo carregado é dada por:
e a que rege um circuito sendo descarregado, dada por:
, sendo
, calcule:
b) O tempo, em valor de constante de tempo , para que o capacitor esteja carregado com
de sua carga total.
b) O tempo, em valor de constante de tempo