Eletrodinâmica - capacitores uerj 2002 questão 7

por Igor.rl Sex 27 Mar 2020, 20:23

Para tirar fotos na festa de aniversário da filha, o pai precisou usar o flash da máquina fotográfica. Este dispositivo utiliza duas pilhas de 1,5 V, ligadas em série, que carregam completamente um capacitor de 15 µF. No momento da fotografia, quando o flash é disparado, o capacitor, completamente carregado, se descarrega sobre sua lâmpada, cuja resistência elétrica é igual a 6 Ω. Calcule o valor máximo: (A) da energia armazenada no capacitor; (B) da corrente que passa pela lâmpada quando o flash é disparado.
Gabarito desconhecido
Grato desde já

por **Elcioschin** Sáb 28 Mar 2020, 14:17

Suponho que seja isto:

U = 2.1,5 V = 3 V

W = (1/2).C.U² = (1/2).15μ.3² = 67,5 μJ

i = U/R ---> i = 3/6 ---> i = 0,5 A

por **Medeiros** Sáb 28 Mar 2020, 15:16

Acho que talvez não seja isso Élcio. Essa corrente passa pela lâmpada (R) no início do carregamento do capacitor.

No instante exatamente antes da descarga o capacitor está carregado, tem a mesma tensão da fonte (significa circuito aberto) e a corrente no circuito é zero.
No instante da descarga é a energia do capacitor que é descarregada sobre a lâmpada (R). Resta saber quanto tempo dura este instante -- 1 s? 1/16 s? Mas isto não foi fornecido.

por **Elcioschin** Sáb 28 Mar 2020, 19:39

Eu não conheço o circuito de uma lâmpada com flash.

Eu entendi exatamente o contrário: imaginei que, quando do carregamento a lâmpada não fazia parte do circuito.

Ao completar o carregamento a lâmpada era colocada no circuito, sendo alimentada pelo capacitor.

Assim, a corrente pedida seria a corrente inicial da descarga e ela ia caindo ao longo do tempo.

E, se não for assim, não temos dados para calcular.

por **Medeiros** Sáb 28 Mar 2020, 22:28

Élcio

Entendo que voce tem razão. E também não conheço o circuito do flash.

Lendo agora mais detidamente o enunciado vejo que não se menciona a lâmpada no circuito durante carregamento -- o que, aliás, não faria sentido nenhum, a lâmpada somente deve entrar na descarga (e o circuito de carregamento de fora).

Foi confusão minha. Grato pela paciência. Abç

por **Elcioschin** Dom 29 Mar 2020, 11:25

O circuito poderia ser algo assim:

O relé R, com contatos R1 e R2, mede a carga do capacitor C.
Enquanto C está sendo carregado, o contato R1 está fechado e R2 aberto.
Assim que C atinge sua carga máxima, R1 abre e R2 fecha
Com o fechamento de R2 vai haver uma descarga de C sobre a lâmpada L. Esta descarga ocorre num tempo curtíssimo, o suficiente para haver o flash.

O circuito não mostra, mas existe um interruptor, acionado pelo fotógrafo, para reiniciar o carregamento do capacitor e para haver um novo flash.