Um capacitor de 100 μF ligado em série com um resistor de 1...

Tema Central da Questão: A questão aborda o carregamento de um capacitor em um circuito RC (Resistor-Capacitor) simples. Este conceito é fundamental para compreender o comportamento de circuitos elétricos e eletrônicos, especialmente em transientes.

Resumo Teórico: Quando um capacitor é ligado a uma fonte de tensão, ele começa a se carregar até atingir a tensão máxima da fonte. A carga máxima Q do capacitor pode ser calculada usando a fórmula:

Q = C × V

onde C é a capacitância em farads, e V é a tensão em volts. Para calcular o tempo necessário para o capacitor atingir aproximadamente 63,2% de sua carga máxima, usamos a constante de tempo do circuito, dada por:

τ (tau) = R × C

onde R é a resistência em ohms. Após 5 constantes de tempo, o capacitor está praticamente totalmente carregado.

Justificativa da Alternativa Correta (A): A carga Q é calculada como:

Q = 100 μF × 10 V = 100 × 10^-6 F × 10 V = 10 × 10^-3 C

O tempo t necessário é dado, após 5τ, por:

τ = R × C = 100 kΩ × 100 μF = 100 × 10³ Ω × 100 × 10^-6 F = 10 s

Assim, t = 5τ = 5 × 10 s = 50 s. Portanto, a alternativa correta é a A.

Análise das Alternativas Incorretas:

B: Calcula corretamente a carga, mas calcula erroneamente o tempo como 5 segundos.

C: Calcula incorretamente a carga como 10^-2 coulombs.

D: Erra tanto na carga (10^-2 coulombs) quanto no tempo (5 s).

E: Calcula a carga incorretamente como 10^-1 coulombs.

Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!

Tempo necessário é igual a 5Tal

Tal = RC = 100*10^3 * 100*10^-6 = 10^2 * 10 ^3 * 10^2 * 10^-6 =10^1 = 10s

Q = CV = 100*10^-6 * 10 = 10^-3 coulombs

Letra A