circuito RC alimentado por uma fonte de tensão contínua de Vo de 2 V, onde C é uma capacitância de 1500 E-6F, R uma resistência de 2000 ohms e q a ...

Para calcular as grandezas solicitadas, é necessário utilizar as equações que descrevem o comportamento do circuito RC. Quando a chave passa da posição 3 para a posição 2, o capacitor começa a se descarregar através do resistor. A carga elétrica do capacitor (q) pode ser calculada pela equação: q = C * Vc Onde Vc é a tensão no capacitor. No início da descarga, Vc é igual a Vo, então: q = C * Vo q = 1500 E-6 * 2 q = 3 E-6 C A corrente que circula pelo circuito pode ser calculada pela lei de Ohm: i = Vr / R Onde Vr é a queda de tensão no resistor. No início da descarga, Vr é igual a Vo, então: i = Vo / R i = 2 / 2000 i = 1 E-3 A A queda de tensão no resistor é igual à tensão da fonte, menos a tensão no capacitor: Vr = Vo - Vc Vr = 2 - (q / C) Vr = 2 - (3 E-6 / 1500 E-6) Vr = 1 V A tensão no capacitor pode ser calculada pela mesma equação da carga elétrica, mas substituindo q por i * t, onde t é o tempo decorrido desde o início da descarga: Vc = (q - i * t) / C No ponto em que a metade da carga foi descarregada, t é igual a meia constante de tempo (t1/2), que pode ser calculada por: t1/2 = R * C * ln(2) t1/2 = 2000 * 1500 E-6 * ln(2) t1/2 = 1,039 ms Substituindo t por t1/2 e q por C * Vo / 2, temos: Vc = (C * Vo / 2 - i * t1/2) / C Vc = (1500 E-6 * 2 / 2 - 1 E-3 * 1,039 E-3) / 1500 E-6 Vc = 0,333 V Portanto, as grandezas solicitadas são: a) Carga elétrica do capacitor: 3 E-6 C b) Corrente que circula pelo circuito: 1 E-3 A c) Queda de tensão no resistor: 1 V d) Tensão do capacitor: 0,333 V