Um capacitor de 4,60 mF inicialmente descarregado é conectado em série a um resistor de 7,50 kV e a fonte de fem E 245 V e que possui resistência interna desprezível. Imediatamente após a conexão do circuito, quais são: (a) a queda de tensão através do capacitor? (b) A queda de tensão através do resistor? (c) A carga do capacitor? (d) A corrente através do resistor? (e) Depois de muito tempo após a ligação do circuito (depois de várias constantes de tempo), quais são os valores das quatro grandezas precedentes?

Passo 1

E aiii galera!

Tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha?

Letra a:

No instante em que o circuito é concluído, não há tensão no capacitor, uma vez que ele não tem nenhuma carga armazenada.

Passo 2

Letra b:

Uma vez que V C = 0 , a tensão total da bateria aparece no resistor V R = ε = 245 V .

Passo 3

Letra c:

Não há carga no capacitor.

Passo 4

Letra d:

A corrente através do resistor é:

i = ε R total  = 245 V 7500 Ω = 0.0327 A = 32.7 m A

Passo 5

Letra e:

Depois de um longo tempo, a tensão total da bateria está no capacitor e i = 0 . A tensão através do capacitor equilibra a fem: V C = 245 V . A tensão através do resistor é zero. A carga do capacitor é:

q = C V C = 4.60 × 10 - 6 F ( 245 V ) = 1.13 × 10 - 3 C

A corrente no circuito é zero.

Resposta

  1. No instante em que o circuito é concluído, não há tensão no capacitor, uma vez que ele não tem nenhuma carga armazenada.
  2. Uma vez que V C = 0 , a tensão total da bateria aparece no resistor V R = ε = 245 V .
  3. Não há carga no capacitor.
  4. 32.7 m A
  5. 1.13 × 10 - 3 C
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