4. Em um experimento de carregamento de capacitor em um circuito RC série, semelhante ao que fizemos no laboratório, a seguinte tabela foi obtida:...
fizemos no laboratório, a seguinte tabela foi obtida:
t(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
I(μA) 44,0 40,0 37,0 34,0 31,0 28,0 25,5 23,0 21,5 20,0 18,0 16,5 15,5
14,5
13,0
Responda:
a) Faça o gráfico em papel monolog da corrente em função do tempo, contendo seu nome, título
do gráfico, eixos e grandezas e os pontos P1 e P2 selecionados para calcular a inclinação da
reta.
b) Sabendo que o valor da resistência do circuito RC é 100 kΩ, obtenha através do gráfico o valor
da capacitância C do capacitor.
c) Ainda segundo o gráfico, determine o valor da força eletromotriz da fonte usada no circuito
para carregar o capacitor?
a) Faça o gráfico em papel monolog da corrente em função do tempo, contendo seu nome, título do gráfico, eixos e grandezas e os pontos P1 e P2 selecionados para calcular a inclinação da reta.
b) Sabendo que o valor da resistência do circuito RC é 100 kΩ, obtenha através do gráfico o valor da capacitância C do capacitor.
c) Ainda segundo o gráfico, determine o valor da força eletromotriz da fonte usada no circuito para carregar o capacitor?
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💡 1 Resposta
Ed 
a) O gráfico da corrente em função do tempo pode ser feito em papel monolog com o tempo no eixo x e a corrente no eixo y. Os pontos P1 e P2 podem ser selecionados em qualquer ponto da curva, desde que a reta que passa por eles seja tangente à curva em um ponto. A inclinação da reta é dada pela fórmula: m = (I2 - I1) / (t2 - t1), onde I1 e I2 são as correntes nos pontos P1 e P2, respectivamente, e t1 e t2 são os tempos correspondentes. b) A constante de tempo do circuito RC é dada por τ = R * C, onde R é a resistência do circuito e C é a capacitância do capacitor. A partir do gráfico, podemos obter a constante de tempo através da inclinação da reta, que é igual a -1/τ. Substituindo R = 100 kΩ e a inclinação da reta na fórmula, podemos encontrar o valor de C. c) A força eletromotriz da fonte pode ser encontrada a partir da equação do capacitor carregando: Vc = Vf * (1 - e^(-t/τ)), onde Vc é a tensão no capacitor, Vf é a tensão da fonte, t é o tempo e τ é a constante de tempo do circuito. A partir do gráfico, podemos encontrar o valor de Vc em qualquer ponto da curva. Substituindo os valores de Vc, Vf, t e τ na equação, podemos encontrar o valor de Vf.
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