A3 - Fisica

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A3 - FÍSICA - ONDAS, ELETRICIDADE E MAGNETISMO 
 
Na figura abaixo, é possível visualizar um esquema de um circuito RC em série. 
Ligando a chave em a, a fonte começa a alimentar o circuito e o capacitor começa a se 
carregar. Descreva, matematicamente, mostrando todos os passos, a partir da variação 
de potencial no circuito (Lei de Kirchhoff), a carga armazenada no capacitor após um 
tempo-limite. 
 
Diagrama de um circuito RC 
Fonte: Serway e Jewett (2012, p. 153). 
SERWAY, R. A., JEWETT JR, J. W. Física para cientistas e engenheiros. 9.ed. São 
Paulo: Cengage, 2012. 
 
Resolução: 
Se a chave for colocada na posição α, a carga começa a fluir, estabelecendo uma 
corrente no circuito, e o capacitor começa a carregar. Para analisar este circuito, 
aplicamos a regra das malhas de Kirchhof ao circuito após a chaveser fechada na 
posição α, e obtemos: 
Ɛ – q/C – iR = 0 
Onde q/C é a diferença de potencial no capaitor iR é a diferença de potencial no resistor. 
A carga em função do tempo é dada por: 
Q(t) = CƐ (1 – e – 1/RC) 
Onde CƐ é a carga máxima armazenada na capacitor e RC é a constante de tempo t do 
capacitor. 
Após uma constante de tempo t=RC, a carga é 63,2 do valor máximo CƐ .