1. (Enem - adaptada) Um cosmonauta russo estava a bordo da estação espacial MIR quando um de seus rádios de comunicação quebrou. Ele constatou que dois capacitores do rádio de 3 μF e 7 μF ligados em série estavam queimados. Em função da disponibilidade, foi preciso substituir os capacitores defeituosos por um único capacitor que cumpria a mesma função. Qual foi a capacitância, medida em μF, do capacitor utilizado pelo cosmonauta? *
1 ponto
a) 0,1
b) 2,1
c) 10
d) 21
2) A figura 1 mostra um circuito RC em série. Uma bateria de 12V abastece um resistor de 40 Ω e um capacitor de capacitância 200µF. Considerando que inicialmente o capacitor se encontra descarregado. *
1 ponto
Figura 1
Figura 1
a) o tempo de carga do capacitor é dado pela constante R x C.
b) quanto maior a tensão sobre o resistor, maior será a tensão sobre o capacitor.
c) a corrente elétrica que circulará no circuito será sempre uma constante.
d) a medida que o tempo passa, a corrente elétrica sobre o circuito aumenta.
Soluções para a tarefa
Resposta:
1. b) 2,1
2. a) o tempo de carga do capacitor é dado pela constante R x C.
Explicação:
1. A capacitância equivalente entre dois capacitores em série é dada pela equação: 1/Ceq =1/C1 +1/C2 . Substituindo corretamente e respeitando as regras de soma de frações, obtemos. (Gabarito b).
2. O produto dos valores da resistência do resistor pela capacitância no capacitor, corresponde ao tempo de carregamento do capacitor. (Gabarito a)
A capacitância em μF é de: 2,1 e se o capacitor se encontra desligado então: o tempo de carga do capacitor é dado pela constante R x C - letra b) e letra a), respectivamente.
Vamos aos dados/resoluções:
Da mesma forma que se desenvolvem os resistores, os capacitores também possuem suas próprias características, além de serem associados em série, paralelo ou até mesmo misto e o Conjunto poderá ser substituído por um único capacitor denominado capacitor equivalente.
O novo capacitor terá uma capacitância igual à a associação em série dos capacitores anteriores. Dessa forma quando o mesmo está em série, o valor de sua capacitância será dada através do produto das capacitâncias sendo dividido pela soma das mesmas. Portanto:
Cequiv = C1 . C2 / C1 + C2
Substituindo os Valores, teremos:
Cequiv = 3 . 7 / 3 + 7 = 21/10
Ou seja, Cequiv = 2,1 μF.
Para a segunda questão temos que:
Já o circuito RLC, também conhecido como circuito ressonante possui algumas características, como:
- Na frequência de ressonância, o circuito é puramente resistivo ou seja, sendo a corrente máxima de valor V/R, estando em fase com a tensão.
Dessa forma, no circuito RLC acabamos adicionando capacitor e indutor à um circuito que possui determinada resistência e a mesma acaba dizendo que o tempo em segundos são necessárias para carregar o capacitor que está ligado em série com um resistor.
Trazendo nossa constante tempo como:
TC (time constant) = R x C
Para saber mais sobre o assunto:
https://brainly.com.br/tarefa/38772831
https://brainly.com.br/tarefa/24720562
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)