Fórum PiR2
Gostaria de reagir a esta mensagem? Crie uma conta em poucos cliques ou inicie sessão para continuar.

CIRCUITOS ELÉTRICOS

3 participantes

Ir para baixo

CIRCUITOS ELÉTRICOS Empty CIRCUITOS ELÉTRICOS

Mensagem por Jvictors021 Sab 27 Nov 2021, 01:49

Dado o circuito elétrico esquematizado na figura,obtenha:
CIRCUITOS ELÉTRICOS Bqe5nKXaowgAAAABJRU5ErkJggg==

a) a carga no capacitor, enquanto a chave Ch estiver aberta;
b) a carga final no capacitor, após o fechamento da chave.

GABARITOS
A) Q = 90μ C
B) Q = 45μ C
Jvictors021
Jvictors021
Mestre Jedi
Mestre Jedi

Mensagens : 507
Data de inscrição : 02/07/2021
Idade : 18
Localização : Passa Quatro - MG

Ir para o topo Ir para baixo

CIRCUITOS ELÉTRICOS Empty Re: CIRCUITOS ELÉTRICOS

Mensagem por qedpetrich Sab 27 Nov 2021, 02:02

Olá Jvictors;

a) A diferença de potencial entre os terminais do capacitor quando a chave está aberta é dada pela força eletromotriz da bateria, logo:

CIRCUITOS ELÉTRICOS Gif.latex?Q%20%3D%203

b) Existem diversas maneiras de determinar a diferença de potencial nos terminais do capacitor de 3 F. Inicialmente vou calcular a corrente elétrica total do circuito, temos que os resistores de 20 Ω estão em paralelo, logo ---> R1 = 10 Ω. Por fim o resistor R1 fica em série com o resistor de 10 Ω, portanto, Req = 20 Ω.

Primeira Lei de Ohm ---> i = U/Req ---> i = 1,5 A

Aplicando as Leis de Kirchhoff (Lei das Malhas) podemos determinar a d.d.p. do capacitor central, fazendo a malha que passa pelo resistor de 20 Ω, passando pelo capacitor e a bateria, temos que chamando os terminais do capacitor de A e B:

CIRCUITOS ELÉTRICOS Gif

Como temos dois resistores iguais, a corrente elétrica se divide igualmente, logo, i' = i/2:

CIRCUITOS ELÉTRICOS Gif

Determinando a carga armazenada no capacitor:

CIRCUITOS ELÉTRICOS Gif.latex?Q%20%3D%2015

Existe erro no gabarito, pois o capacitor tem capacitância de 3 F, não 3 μF. Espero ter ajudado!
qedpetrich
qedpetrich
Estrela Dourada
Estrela Dourada

Mensagens : 1061
Data de inscrição : 05/07/2021
Idade : 21
Localização : Erechim - RS

Jvictors021 gosta desta mensagem

Ir para o topo Ir para baixo

CIRCUITOS ELÉTRICOS Empty Re: CIRCUITOS ELÉTRICOS

Mensagem por Jvictors021 Sab 27 Nov 2021, 09:12

Muito bom amigo... apenas uma ressalva! por que a ddp do capacitor será 30 v ?? não poderia ocorrer a circulação das correntes i1 e i2 ? creio que minha dificuldade em circuitos em geral seja a tal da chave aberta, sempre me confundo...
CIRCUITOS ELÉTRICOS LGVfjpfwlkAAAAAASUVORK5CYII=
Jvictors021
Jvictors021
Mestre Jedi
Mestre Jedi

Mensagens : 507
Data de inscrição : 02/07/2021
Idade : 18
Localização : Passa Quatro - MG

qedpetrich gosta desta mensagem

Ir para o topo Ir para baixo

CIRCUITOS ELÉTRICOS Empty Re: CIRCUITOS ELÉTRICOS

Mensagem por qedpetrich Sab 27 Nov 2021, 12:18

Com a chave aberta o resistor central de 20 Ω se encontra curto-circuitado, podemos desconsiderar esse do circuito elétrico. Em relação as correntes elétricas, a corrente elétrica i2 é estabelecida somente enquanto o capacitor está sendo carregado, de forma quase que instantânea, em seguida cessa-se o fluxo de cargas elétricas (elétrons).

É fácil ver que o único caminho possível para calcular a d.d.p. é passando por os dois resistores restantes de 20 Ω e 10 Ω, resultando em um consumo total da bateria, logo, U = ε = 30 V.
qedpetrich
qedpetrich
Estrela Dourada
Estrela Dourada

Mensagens : 1061
Data de inscrição : 05/07/2021
Idade : 21
Localização : Erechim - RS

Jvictors021 gosta desta mensagem

Ir para o topo Ir para baixo

CIRCUITOS ELÉTRICOS Empty Re: CIRCUITOS ELÉTRICOS

Mensagem por Elcioschin Sab 27 Nov 2021, 12:35

Jvictor021

Acho que vc não leu com atenção a minha solução em problema similar anterior.

a) Com o capacitor totalmente carregado NÃO circula mais a corrente i2 pelo ramo central.

Devido a isto a tensão entre as placas do capacitor é a própria fem E do gerador (pois ddp do respitor u = r.i = 20.0 = 0)

b) Uma solução mais simples. Com a chave fechada:

1) 20 Ω em paralelo com 20 Ω ---> R' = 10 Ω


2) O resistor de 10 Ω inferior fica em paralelo com o capacitor (continua não passando corrente no capacitor)


A corrente agora circula pelos dois resistores de 10 Ω, em série. Neste caso, a fem E = 30 V vai se dividi igualmente pelos dois: cada um vai ficar sujeito à uma tensão U = 15 V


Q = C.U ---> Q = 3.15 ---> Q = 45
Elcioschin
Elcioschin
Grande Mestre
Grande Mestre

Mensagens : 63964
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 75
Localização : Santos/SP

Jvictors021 e qedpetrich gostam desta mensagem

Ir para o topo Ir para baixo

CIRCUITOS ELÉTRICOS Empty Re: CIRCUITOS ELÉTRICOS

Mensagem por Jvictors021 Sab 27 Nov 2021, 14:04

OBRIGADO, AMIGOS. ENFIM ENTENDI!
Jvictors021
Jvictors021
Mestre Jedi
Mestre Jedi

Mensagens : 507
Data de inscrição : 02/07/2021
Idade : 18
Localização : Passa Quatro - MG

Ir para o topo Ir para baixo

CIRCUITOS ELÉTRICOS Empty Re: CIRCUITOS ELÉTRICOS

Mensagem por Conteúdo patrocinado


Conteúdo patrocinado


Ir para o topo Ir para baixo

Ir para o topo


 
Permissões neste fórum
Você não pode responder aos tópicos