Descreva o comportamento de um CAPACITOR em um circuito de corrente alternada (AC) e como ele difere do comportamento em um circuito de corrente contínua (DC).
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente descrever como um capacitor se comporta em um circuito de corrente alternada (AC) e comparar com o comportamento em um circuito de corrente contínua (DC). Para resolver isso, vamos precisar entender o que é um capacitor, como ele armazena carga e como ele reage às diferentes formas de corrente.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o capacitor em um circuito de corrente contínua (DC). Imagine que você conecta um capacitor a uma bateria. No início, o capacitor começa a carregar, acumulando elétrons em uma das placas e ficando com uma carga positiva na outra. Com o tempo, a diferença de potencial entre as placas aumenta até que o capacitor esteja totalmente carregado. Nesse ponto, ele para de permitir a passagem de corrente, agindo como um circuito aberto. Ou seja, a corrente para.
Passo 3
Agora, vamos ver o que acontece em um circuito de corrente alternada (AC). Nesse tipo de corrente, a direção e a intensidade da corrente mudam continuamente. Diferente do DC, o capacitor não fica completamente carregado, porque a corrente está sempre mudando de direção. Isso faz com que o capacitor carregue e descarregue o tempo todo, permitindo a passagem da corrente de forma dinâmica.
Passo 4
Para entender melhor isso, usamos o conceito de reatância capacitiva, que é a resistência que o capacitor oferece à passagem da corrente alternada. A fórmula para calcular a reatância capacitiva é:
Onde:
-
é a reatância capacitiva, -
é a frequência da corrente alternada, -
é a capacitância do capacitor.
Essa fórmula mostra que quanto maior a frequência
, menor a reatância capacitiva
, e vice-versa. Isso significa que capacitores deixam passar mais facilmente correntes de alta frequência.
Passo 5
Além disso, em AC, o capacitor introduz um desfase entre a tensão e a corrente. Especificamente, a corrente que passa pelo capacitor adelanta a tensão em 90 graus. Isso é importante em aplicações como filtros e circuitos osciladores.
Resposta
Em resumo, em um circuito de corrente contínua (DC), o capacitor se comporta como um circuito aberto após ser totalmente carregado, interrompendo a passagem de corrente. Já em um circuito de corrente alternada (AC), o capacitor continuamente carrega e descarrega, oferecendo uma resistência chamada reatância capacitiva que depende da frequência da corrente, permitindo a passagem de corrente e causando um desfasamento entre tensão e corrente.
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c) Um estudante quer fazer uma lâmpada brilhar mais, modificando o filamento. Como o filamento deve ser modificado para que-a lâmpada produza mais luz em uma dada voltagem?
A. Aumente a resistividade.
B. Aumente o diâmetro.
C. Diminua o diâmetro.
D. Diminua o diâmetro e aumente a resistividade.
A. Aumente a resistividade.
B. Aumente o diâmetro.
C. Diminua o diâmetro.
D. Diminua o diâmetro e aumente a resistividade.
Explique o que é capacitância.
Explique a equação que calcula a energia armazenada em um capacitor.