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DisciplinaCircuitos Elétricos I9.113 materiais107.142 seguidores
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Lista de exercícios de circuitos elétricos I - Capacitores 
1) Determine a capacitância de um capacitor de placas paralelas se 1200 \uf06dC de carga se acumulam em 
suas placas quando a tensão aplicada é de 24V. 
 
2) Determine a intensidade do campo elétrico entre as placas paralelas de um capacitor quando 500 mV 
são aplicados entre suas placas, as quais estão separadas por 1 polegada de distancia. Calcule o campo 
elétrico se a distância entre as placas for de 1/100 polegadas. 
 
3) Determine a capacitância de um capacitor de placas paralelas se a área de cada placa for de 0,1 m2 , a 
distância entre elas é de 0,1 polegadas e o dielétrico é o ar (\uf065r=1,0006; \uf0650=8,85x10
-12 F/m). 
 
4) Determine a tensão máxima que pode ser aplicada através de um capacitor de placas paralelas de 
6.800 pF se a área de uma placa é 0,02 m2 e o dielétrico é mica (\uf065r=5,0; \uf0650=8,85x10-12 F/m). Presuma 
uma relação linear entre a intensidade dielétrica e a espessura do dielétrico. A rigidez dielétrica ou 
tensão de ruptura da mica é de 5.000 volts/mil (1 mil = 1/1.000 polegadas). 
 
5) Determine a capacitância total do circuito vista entre os nós a e b. 
 
 
6) Determine a tensão e a carga em cada capacitor para o circuito. 
 
7) Para o circuito abaixo determine a tensão através de cada capacitor e a carga em cada capacitor sob 
condições de estado estacionário. 
 
8) Calcule a energia armazenada em um capacitor de 120 pF com 12 V entre suas placas. 
 
9) Para o circuito abaixo determine a energia armazenada em cada capacitor sob as condições de estado 
estacionário. 
 
 
10) Um flash eletrônico tem um capacitor de 1.000 uF que está carregado com 1000 V. 
a) Quanta energia está armazenada no capacitor? 
b) Qual é a carga do capacitor? 
c) Ao ser tirada uma foto o flash é acionado por 1/2000 s. Qual é a corrente média através do 
flashtube? 
d) Calcule a potência média fornecida para o flashtube (considerando que o mesmo tenha uma 
resistência constante). 
e) Após cada foto o capacitor tem de ser carregado por uma fonte que fornece uma corrente máxima 
de 10 mA. Quanto tempo ela vai levar para carregar o capacitor? 
 
11) Considere o circuito abaixo em que a chave S está aberta a um longo tempo antes de t=0 e é fechada no 
instante t=0. 
a) Determine a constante de tempo do circuito. 
b) Escreva a equação matemática para a tensão VC(t) sobre o capacitor a partir de t=0. 
c) Determine o valor da tensão VC(t) para uma, três e cinco constantes de tempo. 
d) Escreva as equações para a corrente I(t) do circuito e da tensão VR(t) sobre o resistor. 
e) Esboce as formas de onda de VC(t) e IC(t). 
 
 
 
12) Considere a tensão Vc(0)=0V e que a chave é fechada no instante t=0s. Responda os itens que seguem 
em relação ao circuito RC abaixo: 
a) Determine a constante de tempo. 
b) Escreva as equações para Vc(t). 
c) Calcule o valor de Vc(t) para uma, três e cinco constantes de tempo. 
d) Escreva as equações para Ic(t) e VR2(t). 
e) Esboce as foras de onda Vc(t) e Ic(t). 
 
 
13) Dada a tensão Vc(t)=12(1-e-t/100us) calcule: 
a) A constante de tempo. 
b) A tensão em t=50us. 
c) A tensão em t=1ms. 
 
14) Considere a tensão Vc(0)=0V e que a chave muda da posição aberta para a posição 1 em t1=0 s. Em um 
segundo instante t2 a chave muda para a posição 2. Responda os itens que seguem em relação ao 
circuito RC abaixo: 
a) Determine a constante de tempo do circuito com a chave na posição 1. 
b) Escreva a equação Vc(t) no intervalo em que a chave está na posição 1. 
c) Determine o valor e Vc e Ic se a chave é colocada na posição 2 em t2=1 s. 
d) Escreva a equação matemática para Vc(t) e Ic(t) para o intervalo t2>=1s em que a chave está na 
posição 2 (fase de descarga). 
e) Trace as formas de onda de Vc e Ic para entre 0 a 2 s. 
 
15) Considere o circuito e responda os itens que seguem: 
a) Escreva a equação para Vc e Ic quando a chave está na posição 1. 
b) Escreva a equação para Vc e Ic se a chave for colocada na posição 2 em um tempo t igual a cinco 
constantes de tempo do circuito de carga. 
c) Trace as formas de onda para Vc e Ic para o intervalo de 0 a 30 us. 
d) Trace a forma de onda de VR para o mesmo período que no item anterior. 
 
 
Respostas 
1. 50 \uf06dF 
2. 19,69 V/m; 1,97 kV/m 
3. 348,43 pF 
4. 25,6 kV 
5. 6,67 uF. 
6. V1=10 V; Q1=60 uC; V2=6,67 V; Q2=40 uF; V3=3,33 V; Q3=40 uF. 
7. V1=13,45 V; Q1=2,96 mC; V2=6,55 V; Q2=2,16 mC; V3=6,55 V; Q3=0,786 mC. 
8. 8640 J. 
9. 9,70 mJ; 1,75 mJ. 
10. 500J; 1C; 2 kA; 400 kW; 100 s. 
11. a) 0,565s; b) Vc(t)=20(1-e-t/0,56); c) 12,64 V; 19 V; 19,87 V; d) Ic(t)=0,2x10-3e-t/0,56; VR(t)=20e
-t/0,56 
12. 5,5 ms; Vc(t)=100(1-e-t/5,5m); 63,21 V; 95,02 V; 99,33 V; Ic(t)=18,18x10-3e-t/5,5m; VR2(t)=60e-t/5,5m 
13. 100us; 4,72 V; 11,99 V. 
14. 263,2 ms; Vc=22(1-e-t/263,2ms); Ic=4,68me-t/263,2m; 21,51 V; 4,58 mA;Vc=21,51e-t/263,2m; Ic=-4,58mA e-t/263,2m 
15. Vc=60(1-e-t/4,84u); Ic=272,73x10-6 e-t/4,84u; Vc=59,6 e-t/15,18u; Ic=-86,96x10-6 e-t/15,18u