Os desfibriladores usuais armazenam até 360 J de energia potencial elétrica, alimentados por uma diferença de potencial de 4000 V , com o uso de capacitores. Determine o valor da capacitância do capacitor desse desfibrilador em
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um desfibrilador que armazena 360 Joules de energia usando um capacitor alimentado por uma diferença de potencial de 4000 Volts. Nosso objetivo é descobrir qual é a capacitância desse capacitor em microfarads (μF). Para resolver isso, vamos usar a fórmula da energia armazenada em um capacitor:
Onde:
-
é a energia armazenada (360 J) -
é a tensão (4000 V) -
é a capacitância que queremos encontrar
Passo 2
Primeiro, vamos isolar a capacitância
na fórmula. Para isso, multiplicamos ambos os lados da equação por 2:
Passo 3
Agora, dividimos ambos os lados por
para resolver para
:
Passo 4
Vamos substituir os valores conhecidos na fórmula:
Passo 5
Calculando o denominador primeiro:
Passo 6
Agora, substituímos de volta na fórmula:
Passo 7
Como a pergunta pede a capacitância em microfarads (μF), lembrando que
, multiplicamos:
Resposta
A capacitância do capacitor do desfibrilador é de 45 μF.
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