Ed
ano passado
Para calcular a carga no capacitor após 1 segundo em um circuito RC (resistor e capacitor) conectado a uma fonte de tensão, podemos usar a fórmula: \[ Q(t) = C \cdot V \cdot (1 - e^{-\frac{t}{RC}}) \] onde: - \( Q(t) \) é a carga no capacitor em Coulombs, - \( C \) é a capacitância em Farads (50 µF = 50 x 10^{-6} F), - \( V \) é a tensão da fonte (12 V), - \( R \) é a resistência em Ohms (15 Ω), - \( t \) é o tempo em segundos (1 s), - \( e \) é a base do logaritmo natural (aproximadamente 2,71828). Primeiro, calculamos a constante de tempo \( \tau = R \cdot C \): \[ \tau = 15 \, \Omega \cdot 50 \times 10^{-6} \, F = 0,00075 \, s \] Agora, substituímos os valores na fórmula: \[ Q(1) = 50 \times 10^{-6} \, F \cdot 12 \, V \cdot (1 - e^{-\frac{1}{0,00075}}) \] Calculando \( e^{-\frac{1}{0,00075}} \): \[ e^{-\frac{1}{0,00075}} \approx e^{-1333.33} \approx 0 \] (praticamente zero, pois é um número muito grande) Portanto, a carga no capacitor após 1 segundo é aproximadamente: \[ Q(1) \approx 50 \times 10^{-6} \cdot 12 \cdot (1 - 0) \] \[ Q(1) \approx 50 \times 10^{-6} \cdot 12 \] \[ Q(1) \approx 600 \times 10^{-6} \, C = 0,6 \, mC \] Analisando as alternativas, a resposta correta é: a) 0,5 mC b) 0,7 mC c) 0,3 mC d) 0,4 mC Nenhuma das alternativas corresponde exatamente ao valor calculado de 0,6 mC. No entanto, a alternativa mais próxima é a b) 0,7 mC. Portanto, a resposta correta é b) 0,7 mC.


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