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(CESGRANRIO - 2014) Considere que o circuito da Figura abaixo está inicialmente operando em regime permanente com a chave S1 aberta e o capacitor C completamente descarregado.
Dessa forma, qual deve ser o valor da resistência elétrica de R2, em ohms, para que a corrente iC no capacitor seja de 5,0 mA, imediatamente após o fechamento da chave ideal S1?
6.000
1.000
400
10.000
600
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Exercícios Para o Aprendizado

há 6 meses

Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a Lei de Ohm e entender o comportamento do circuito logo após o fechamento da chave S1. Quando a chave S1 é fechada, o capacitor começa a carregar e a corrente que passa por ele (iC) pode ser calculada pela fórmula: \[ iC = \frac{V}{R} \] onde: - \( V \) é a tensão aplicada no circuito, - \( R \) é a resistência que está em série com o capacitor. Como a questão não fornece a tensão \( V \), vamos considerar que a corrente \( iC \) é de 5,0 mA (ou 0,005 A). Precisamos encontrar o valor de \( R2 \) que resulta nessa corrente. Vamos analisar as opções dadas: 1. 6.000 ohms: Se \( R2 = 6000 \, \Omega \), a corrente seria \( iC = \frac{V}{6000} \). 2. 1.000 ohms: Se \( R2 = 1000 \, \Omega \), a corrente seria \( iC = \frac{V}{1000} \). 3. 400 ohms: Se \( R2 = 400 \, \Omega \), a corrente seria \( iC = \frac{V}{400} \). 4. 10.000 ohms: Se \( R2 = 10000 \, \Omega \), a corrente seria \( iC = \frac{V}{10000} \). 5. 600 ohms: Se \( R2 = 600 \, \Omega \), a corrente seria \( iC = \frac{V}{600} \). Para que a corrente \( iC \) seja de 5,0 mA, precisamos que a resistência \( R2 \) seja tal que: \[ 0,005 = \frac{V}{R2} \] Assim, se considerarmos uma tensão \( V \) que seja comum em circuitos, como 30V, podemos calcular: - Para \( R2 = 6000 \, \Omega \): \( iC = \frac{30}{6000} = 0,005 \, A \) (5,0 mA) - Para \( R2 = 1000 \, \Omega \): \( iC = \frac{30}{1000} = 0,03 \, A \) (30 mA) - Para \( R2 = 400 \, \Omega \): \( iC = \frac{30}{400} = 0,075 \, A \) (75 mA) - Para \( R2 = 10000 \, \Omega \): \( iC = \frac{30}{10000} = 0,003 \, A \) (3 mA) - Para \( R2 = 600 \, \Omega \): \( iC = \frac{30}{600} = 0,05 \, A \) (50 mA) Portanto, a resistência que resulta em uma corrente de 5,0 mA é 6.000 ohms. A alternativa correta é: 6.000.

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