Problemas Resolvidos de Física
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Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996. FÍSICA 3 CAPÍTULO 33 – CIRCUITOS DE CORRENTE CONTÍNUA 48. Num circuito RC série, ε1 = 11,0 V, R = 1,42 MΩ e C = 1,80 µF. (a) Calcule a constante de tempo. (b) Ache a carga máxima que se acumulará no capacitor. (c) Quanto tempo é necessário para a carga no capacitor atingir 15,5 µC? (Pág. 130) Solução. O circuito RC série está esquematizado a seguir: R i C ε (a) A constante de tempo τ é dada por: τ = RC = (1, 42 ×106 Ω )(1,80 ×10−6 F ) = 2,556 s τ ≈ 2,56 s (b) A carga que o capacitor recebe neste circuito é função do tempo e é dada por: t − q Cε 1 − e RC = A carga máxima qmáx é obtida quando o tempo é muito grande ou infinito. ∞ − RC = Cε 1 − e = Cε (1 − 0 ) = Cε = (1,80 ×10−6 F ) (11, 0 V ) = 1,98 ×10−5 C qm á x qm á x = 19,8 µ C (c) t t − − RC RC q= Cε 1 − e = Cε − Cε e 1− e e − − t RC − t RC q = Cε = 1− q Cε t q = ln 1 − RC Cε ________________________________________________________________________________________________________ Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 33 – Circuitos de Corrente Contínua 1 Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES q − RC ln 1 − t= Cε 15,5 ×10−6 C ) ( = − (1, 42 ×10 Ω )(1,80 ×10 F ) × ln 1 − t= 1,9031 s −6 (1,80 ×10 F ) (11, 0 V ) t ≈ 1,90 s 6 −6 ________________________________________________________________________________________________________ Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 33 – Circuitos de Corrente Contínua 2