O capacitor de placas paralelas representado na Figura abaix...

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Q425844 Engenharia Elétrica
O capacitor de placas paralelas representado na Figura abaixo tem sua placa superior livre para ser movida na direção vertical e está conectado a uma fonte ideal com tensão constante. Movendo essa placa, a capacitância C do dispositivo varia com o tempo, conforme mostrado no gráfico abaixo.
imagem-074.jpg
Dessa forma, o gráfico que representa a evolução no tempo da corrente elétrica imagem-075.jpg é:
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O sinal da corrente não deveria ser negativo?

O sinal é negativo indicando que a corrente esta saindo do capacitor.

Como ele pediu o gráfico de Ib, que esta no mesmo sentido da corrente que sai do capacitor, o gráfico de Ib é positivo.

Tudo é uma questão de referência.

i = V dc/dt

A corrente IB é igual a:

IB = - Icapacitor

Como a tensão aplicada é constante e a capacitância que varia, podemos calcular a corrente no capacitor como:

Icap = VxdC/dt

Podemos concluir da equação acima que somente existirá corrente quando houver variação da capacitância. Dessa forma, de acordo com o gráfico, basta encontrarmos a equação da reta entre t=1 e t=6 e derivá-la. Parametrizando a reta, temos que:

C(t) = -1/5*t + 11/5

Derivando-a, temos que:

dC/dt = -1/5

Podemos, portanto, facilmente calcular a corrente no capacitor Icap:

Icap = VxdC/dt = 12*(-1/5) = -2,4 V para 1 < t < 6

Como a corrente IB = -Icap, temos que:

IB = - Icapacitor

IB = + 2,4 V para 1 < t < 6

Gabarito - Letra B

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