circuito elétrico

por **Bruna Barreto** Sáb Jul 21 2012, 19:11

Dado o circuito elétrico esquematizado na figura, obtenha:
a) a carga no capacitor, enquanto a chave Ch estiver aberta;
b) a carga final no capacito r, após o fechamento da chave.

circuito elétrico Zulu5

no gabarito ele diz que nao passa corrente pelo resistor ao lado do capacitor de 20 ohms mas pq?? se ele nao diz se o capacitor esta carregado?

Spoiler:

por Leandro! Sáb Jul 21 2012, 20:31

alguém sabe o porquê de não passar corrente no resistor de MN?

por **Euclides** Sáb Jul 21 2012, 20:32

Suponho que a capacitância seja 3μF

a) a carga no capacitor, enquanto a chave Ch estiver aberta.

Chave aberta. Depois de algum tempo o capacitor estará carregado. Quando carregado o capacitor não mais recebe elétrons de um lado e emite do outro. Essa atividade cessa. Com isso cessa a corrente no ramo do circuito que contém o capacitor. Não passa mais corrente no ramo MN. Isto também quer dizer que o resistor de 20ohm estará sob ddp=0, isto é, seus dois terminais estarão no mesmo potencial.

Consequência: o capacitor estará com a mesma ddp do gerador: 30V.

$\\C=\frac{Q}{V}\;\;\to\;\;Q=CV\;\;\to\;\;Q=3.10^{-6}\times 30\\\\Q=90.10^{-6}C$

b) a carga final no capacito r, após o fechamento da chave.

fechada a chave os dois resistores de 20Ω estarão em paralelo, com equivalente 10Ω. Agora com um resistor em paralelo ao capacitor a corrente não cessa após o carregamento do capacitor, pois há um caminho livre para ela.

Desta vez o capacitor ficará carregado com a mesma ddp do resistor de 10Ω que lhe está em paralelo. A corrente no circuito será 1,5A e a ddp no capacitor será $U=1,5\times 10\to 15V$

então:

$Q=15\times 3.10^{-6}\to 45.10^{-6}C$

por **Bruna Barreto** Sáb Jul 21 2012, 20:52

Euclides escreveu:Suponho que a capacitância seja 3μF

a) a carga no capacitor, enquanto a chave Ch estiver aberta.

Chave aberta. Depois de algum tempo o capacitor estará carregado. Quando carregado o capacitor não mais recebe elétrons de um lado e emite do outro. Essa atividade cessa. Com isso cessa a corrente no ramo do circuito que contém o capacitor. Não passa mais corrente no ramo MN. Isto também quer dizer que o resistor de 20ohm estará sob ddp=0, isto é, seus dois terminais estarão no mesmo potencial.

Consequência: o capacitor estará com a mesma ddp do gerador: 30V.

$\\C=\frac{Q}{V}\;\;\to\;\;Q=CV\;\;\to\;\;Q=3.10^{-6}\times 30\\\\Q=90.10^{-6}C$

b) a carga final no capacito r, após o fechamento da chave.

fechada a chave os dois resistores de 20Ω estarão em paralelo, com equivalente 10Ω. Agora com um resistor em paralelo ao capacitor a corrente não cessa após o carregamento do capacitor, pois há um caminho livre para ela.

Desta vez o capacitor ficará carregado com a mesma ddp do resistor de 10Ω que lhe está em paralelo. A corrente no circuito será 1,5A e a ddp no capacitor será $U=1,5\times 10\to 15V$

então:

$Q=15\times 3.10^{-6}\to 45.10^{-6}C$

Mestre nao entendi a parte que o Sr. disse que nao cessa a corrente que passa pelo capacitor quando ele ja esta carregado...
ja que a corrente total do circuito na segunda posiçao que é com a chave fechada, só passa pelo resistor de 10ohms.. entao se a corrente total passa somente pelo resistor de 10 ohms nao passa corrente pelo capacitor... :scratch:

por **Euclides** Sáb Jul 21 2012, 21:32

Quando o capacitor está carregado não passa corrente entre seus terminais. Ele não pode mais receber cargas.

O que eu disse antes foi exatamente isso

Euclides escreveu:Quando carregado o capacitor não mais recebe elétrons de um lado e emite do outro. Essa atividade cessa. Com isso cessa a corrente no ramo do circuito que contém o capacitor. Não passa mais corrente no ramo MN

não sei como você pode ter entendido isso:

Mestre nao entendi a parte que o Sr. disse que nao cessa a corrente que passa pelo capacitor quando ele ja esta carregado..

por **Elcioschin** Dom Jul 22 2012, 12:38

Bruna

Você precisa entender como funciona um capacitor.

Quando ele fica submetido a uma tensão elétrica, acontece o seguinte:

a) Imediatamente após ser submetido à tensão e durante um pequeníssimo tempo ele funciona como se fosse um curto circuito, isto é, ele se deixa atravessar por corrente elétrica . Neste "tempinho" ele se carrega.

b) Após ser carregado ele passa a funcionar como um circuito aberto, isto é NÃO passa mais corrente por ele. Porém ele continua carregado e submetido a uma ddp U

Neste caso Q = C*U

por williamrota Sex Dez 28 2012, 20:58

Olá, na segunda questão, após ter calculado o resistor equivalente 20/20, por que não posso somar com o resistor de 10 ohns e calcular a ddp?

U = 20*1,5

Depois: C = Q * U

Obrigado ^^

obs: É porque o resistor 20/20 e 10 ohns possuem a mesma ddp?

por **Elcioschin** Sáb Dez 29 2012, 10:24

williamrota

1) Você pode, sim, somar os dois resistores e com isto calcular a corrente que circula por eles:

i = E/(10 + 10) ----> i = 30/20 ----> i = 1,5 A

A tensão U que você calculou é a tensão aplicada aos dois resistores de 10 ohms.

Acontece, que para calcular a carga do capacitor (com a chave fechada) é preciso usar a tensão nos terminais do capacitor; esta tensão é a mesma do resistor de 10 ohms em paralelo com ele:

Uc = Ri ----> Uc = 10*1,5 ---> Uc = 15 v

2) Sim, os resistores de 20//20 e 10 possuem a mesma ddp (porque são iguais e são percorridos pela mesm corrente)

por williamrota Dom Dez 30 2012, 01:15

Olá; Mas mesmo calculando a resistência dos dois resistores, eu consideraria os terminais do capacitor como MN, porque teria alguma diferença? Não seria porque eu não posso juntar os resistores 20/20 e 10, já que eles têm a mesma ddp?

por **Elcioschin** Dom Dez 30 2012, 19:22

Não entendí direito sua pergunta:

1) O ponto M continua o mesmo, depois de associar os dois resistores de 20 em paralelo

2) O ponto N também continua o mesmo

3) Considere como P o ponto logo acima do capacitor, do lado direito da chave

4) Os terminais do capacitor nunca foram MN. Os terminais do capacitor são PN

5) Você pode, sim associar os dois resistores de 20 em paralelo, depois que a chave for fechada