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Um capacitor de 5 μF é descarregado através de um resistor de 1 kΩ. Qual é o tempo necessário para que a tensão no capacitor caia para 37% de seu valor inicial?
a) 0,5 s
b) 1,0 s
c) 1,5 s
d) 2,0 s
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Desafios Para o Conhecimento

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula do tempo de descarga de um capacitor em um circuito RC, que é dada por: \[ V(t) = V_0 \cdot e^{-\frac{t}{RC}} \] Onde: - \( V(t) \) é a tensão no capacitor em um tempo \( t \), - \( V_0 \) é a tensão inicial, - \( R \) é a resistência (1 kΩ = 1000 Ω), - \( C \) é a capacitância (5 μF = 5 x 10^{-6} F), - \( e \) é a base do logaritmo natural. Queremos saber o tempo \( t \) quando \( V(t) = 0,37 \cdot V_0 \). Sabemos que a constante de tempo \( \tau \) é dada por: \[ \tau = R \cdot C \] Substituindo os valores: \[ \tau = 1000 \, \Omega \cdot 5 \times 10^{-6} \, F = 0,005 \, s = 5 \, ms \] A tensão cai para 37% de seu valor inicial em um tempo igual a uma constante de tempo \( \tau \). Portanto, o tempo necessário para que a tensão no capacitor caia para 37% de seu valor inicial é exatamente 1 constante de tempo. Assim, a resposta correta é: b) 1,0 s.

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