Enunciado

Você liga uma bateria, um resistor e um capacitor conforme indicado na Figura 26.20a, em que R 12,0 V e C 5,00 106 F. A chave S está fechada em t 0. Quando a corrente no circuito possui módulo igual a 3,00 A, a carga do capacitor é 40,0 106 C. (a) Qual é a fem da bateria? (b) Em que instante t após o fechamento da chave a carga do capacitor é igual a 40,0 106 C? (c) Quando a corrente possui módulo igual a 3,00 A, a que velocidade a energia está sendo: (i) armazenada no capacitor; (ii) fornecida pela bateria?

Passo 1

E aiii galera!

Tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha?

Letra a:

ε = V R + V C = I R + Q C

3.00 A 12.0 Ω + 40.0 μ C 5.00 μ F = 44.0 V

Passo 2

Letra b:

A corrente é:

I = ε R e - t R C

A corrente é 3.00 A quando Q = 40.0 μ C , então:

3.00 A = 44.0 V 12.0 Ω e - t R C

- t R C = ln ⁡ 36.0 44.0

t = - 12.0 Ω 5.00 μ F ln ⁡ 36.0 44.0 = 12.0 μ s

Passo 3

Letra c:

A potência do capacitor é:

(i)

P C = d U d t = d Q 2 2 C d t = Q C d Q d t = Q I C

P C = 40.0 μ C 3.00 A 5.00 μ F = 24.0 W

(ii)

P c = I ε = 3.00 A 44.0 V = 132 W

Resposta

  1. 44.0 V
  2. 12.0 μ s
  3. 24.0 W ,   132 W
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