Lição de casa da aula: Carregamento e Descarga do Capacitor Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular a corrente, carga e tensão instantâneas em circuitos contendo um resistor e um capacitor.

Q1:

Um circuito com resistência de 42 Ω e uma capacitância de 540 µF é alimentado por uma bateria de 3,4 V. Quanto tempo após o capacitor começar a ser carregado, a corrente instantânea no circuito é 15 mA?

Q2:

Qual é a constante de tempo do circuito mostrado no diagrama? Responda para três números significativos.

Q3:

Qual é a constante de tempo de um circuito com uma resistência de 7,5 kΩ e uma capacitância de 450 µF?

Q4:

Um circuito resistor-capacitor alimentado por uma bateria de 12,6 V tem uma constante de tempo de 177 ms. Quanto tempo o capacitor deve ser carregado para ter uma diferença de potencial de 9,30 V através dele?

Q5:

Um circuito resistência-condensador é alimentado por uma bateria de 9,5 V. O condensador inicialmente não carregado é carregado durante 320 ms, após o qual a diferença de potencial instantânea nele é de 5,5 V. Qual é a constante de tempo do circuito?

Q6:

Um circuito resistência-condensador alimentado por uma bateria de 8,20 V tem uma constante de tempo de 156 ms. O condensador inicialmente sem carga é carregado por 215 ms. Qual é a diferença de potencial ao longo do condensador após esse intervalo de tempo?

Q7:

Qual resistência seria necessária em um circuito que contém um capacitor de 6,75 µF para que a constante de tempo do circuito seja 0,125 ms?

Q8:

Um condensador de 975 µF está inicialmente completamente carregado num circuito que tem uma bateria de 12,5 V e uma resistência de 115 Ω. As extremidades do circuito estão ligadas aos terminais da bateria são depois ligadas diretamente uma noutra e o condensador é descarregado uma constante de tempo do circuito.

Qual é a diferença de potencial instantânea ao longo do condensador no final do intervalo de descarregamento?

Qual é a corrente instantânea no circuito no final do intervalo de descarregamento?

Q9:

Um capacitor de 175 µF está totalmente carregado por uma bateria de 25 V e é então descarregado. Qual é a carga armazenada no capacitor após duas constantes de tempo do circuito terem passado desde o início da descarga?

  • A3,2×10 C
  • B2,0×10 C
  • C3,0×10 C
  • D1,2×10 C
  • E5,9×10 C

Q10:

O gráfico mostra a mudança na corrente em relação ao tempo de um circuito no qual um capacitor está descarregando. Depois que o capacitor estiver descarregando por 1,25 s, a relação entre a corrente inicial e a corrente instantânea é 𝑒2,71828. O capacitor tem uma capacitância de 25 µF. Qual é a resistência do circuito?

Esta aula inclui 2 questões adicionais para assinantes.

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