Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 26.Exercício - Ex. 47
No circuito indicado na Figura 26.60, os capacitores estão inicialmente descarregados, a bateria não possui resistenia interna e o amperímetro é o gás ideal. Ache a leitura do amperímetro (a) logo após a chave S ser fechada e (b) após a chave fechada há muito tempo.
Passo 1
Nos dois casos, simplifique o circuito complicado, eliminando os elementos de circuito apropriados. O potencial através de um capacitor não carregado é inicialmente zero, por isso se comporta como um curto-circuito. Um capacitor totalmente carregado não permite que nenhuma corrente flua através dela.
Passo 2
- Logo após o fechamento do interruptor, todos os capacitores não carregados se comportam como curtos-circuitos, portanto, qualquer resistor em paralelo com eles são eliminados do circuito.
- Muito tempo depois de fechar a chave, os capacitores são essencialmente carregados e se comportam como circuitos abertos, já que nenhuma carga pode fluir através deles. Eles eliminam efetivamente quaisquer resistores em série com eles, pois nenhuma corrente pode fluir através desses resistores.
O circuito equivalente consiste em e em paralelo, com esta combinação em série com , e a bateria de . A resistência equivalente é
Que dá:
Passo 3
O circuito equivalente consiste em resistências de , e três resistores , todos em série com a bateria de , para uma resistência total de.
Portanto,
O comportamento inicial e final do circuito pode ser calculado com bastante facilidade usando simples análise de circuitos paralelos em série. Tempos intermediários exigiriam cálculos muito mais difíceis.