Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 25.1 - Ex. 24

O capacitor na Figura 25-49 está inicialmente descarregado. A chave S está fechada e permanece fechada por um longo tempo. Durante este tempo, (a) a energia fornecida pela bateria é 1 2 C ε 2 , (b) a energia dissipada no resistor é 1 2 C E 2 , (c) a energia no resistor é dissipada a uma taxa constante, d) a carga total passando através do resistor é 1 2 C E .

Passo 1

Fala galera, tudo beleza?

Então, depois de muito tempo de funcionamento, o capacitor irá funcionar como uma chave aberta, isso é, ele terá uma ddp E e não permitirá nenhuma passagem de corrente elétrica pelo circuito. Sendo assim, a energia no capacitor será:

E c a p a c i t o r = 1 2 C E 2

E a carga armazenada será:

Q = C E

Notemos que essa carga deve ter vindo exclusivamente da fonte de tensão (concorda?). Sendo assim, a carga total passando pela fonte de tensão é C E que é a mesma que passa pelo resistor (já que não há acúmulo de carga em nenhuma parte do sistema).

Sendo assim, a energia fornecida pela bateria é:

E b a t e r i a = Q × E = C E × E E b a t e r i a = C E 2

Passo 2

Pela conservação da energia, a energia fornecida pela bateria deve ser igual a energia armazenada no capacitor mais a energia gasta no resistor. Logo,

E b a t e r i a = E c a p a c i t o r + E r e s i s t o r E r e s i s t o r = 1 2 C E 2

Por fim, note que i vai decrescendo exponencialmente (circuito RC). Logo, P = R i 2 no resistor também varia de maneira exponencial (logo, não é constante).

Portanto, o item (b) é o correto.

Resposta

A resposta é o item (b).

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A Fig. 27-64 mostra o circuito de uma lâmpada piscante como as que são usadas nas obras de estrada. Uma lâmpada fluorescente L (de capacitância desprezível) é ligada em paralelo com o capacitor C de u
Na Fig. 27-66, R 1 = 10,0 k Ω , R 2 = 15,0 k Ω , C = 0,400 μ F e a bateria ideal tem uma força eletromotriz ε = 20,0 V . Primeiro. A chave é mantida por um longo tempo na posição fechada. até que seja
Um resistor de 3,00 M Ω e um capacitor de 1,00 μF são ligados em série com uma fonte ideal de força eletromotriz ε = 4,00 V . Depois de transcorrido 1,00 s, determine (a) a taxa de aumento da carga do
Um capacitor de 1,0 μF com uma energia inicial armazenada de 0,50 J é descarregado através de um resistor de 1,0 M Ω . (a) Qual é a carga inicial do capacitor? (b) Qual é a corrente no resistor quando
No circuito da Fig. 27-65, ε = 1,2 k V , C = 6,5 μ F e R 1 = R 2 = R 3 = 0,73 M % O M E G A . Com o capacitor C totalmente descarregado, a chave S é fechada bruscamente no instante t = 0 . Determine,