Grátis: Um capacitor de 25 µF é conectado a uma fonte de 15 V. Qual é a energia armazenada e a carga no capacitor? a) 0,28 mJ e 0,375 mC b) 0,2 mJ e 0,5 mC...

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Um capacitor de 25 µF é conectado a uma fonte de 15 V. Qual é a energia armazenada e a carga no capacitor?
a) 0,28 mJ e 0,375 mC
b) 0,2 mJ e 0,5 mC
c) 0,5 mJ e 0,25 mC
d) 0,3 mJ e 0,4 mC

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Para resolver a questão, precisamos calcular a carga (Q) e a energia (U) armazenada no capacitor. 1. Cálculo da carga (Q): A carga em um capacitor é dada pela fórmula: \[ Q = C \cdot V \] onde: - \( C = 25 \, \mu F = 25 \times 10^{-6} \, F \) - \( V = 15 \, V \) Substituindo os valores: \[ Q = 25 \times 10^{-6} \, F \cdot 15 \, V = 375 \times 10^{-6} \, C = 0,375 \, mC \] 2. Cálculo da energia (U): A energia armazenada em um capacitor é dada pela fórmula: \[ U = \frac{1}{2} C V^2 \] Substituindo os valores: \[ U = \frac{1}{2} \cdot 25 \times 10^{-6} \, F \cdot (15 \, V)^2 \] \[ U = \frac{1}{2} \cdot 25 \times 10^{-6} \cdot 225 \] \[ U = \frac{1}{2} \cdot 5,625 \times 10^{-3} \] \[ U = 2,8125 \times 10^{-3} \, J = 0,28125 \, mJ \] Agora, arredondando, temos aproximadamente: - Energia: \( 0,28 \, mJ \) - Carga: \( 0,375 \, mC \) Portanto, a alternativa correta é: a) 0,28 mJ e 0,375 mC.

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