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Um circuito RC série encontra-se com o capacitor inicialmente carregado com uma tensão de 5 V

Um circuito RC série encontra-se com o capacitor inicialmente carregado com uma tensão de 5 V, sabe-se que o valor do capacitor é de 4 mF e o valor do resistor é igual á 6 Khons. Determine o valor da tensão no capacitor quando o tempo de descarregamento está em 2 segundos.
 
8.60 Volt(s)
9.60 Volt(s)
0.60 Volt(s)
4.60 Volt(s)
2.60 Volt(s)

💡 1 Resposta

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Diogo

\(V_{C}(t)-V_{R}(t)=0\)                                                                 Eq.   (1)

\(\frac{1}{C}\int i(t)dt-Ri(t)=0 \Rightarrow i'(t)- \frac{1}{RC}i(t)=0\)                       Eq.   (2)

Aplicando a transformada de Laplace:

\(sI(s)-i(0)-\frac{1}{RC}I(s)=0 \Rightarrow I(s)=\frac{i(0)}{s-\frac{1}{RC}}\)                         Eq.  (3)

onde \(i(0)=\frac{V_{C}(0)}{R}=\frac{5}{6\times 10^3}=0,8333 \times 10^{-3}\)

Então:

\(I(s)=\frac{0,8333 \times 10^{-3}}{s-\frac{1}{24}}\Rightarrow i(t)=0,833 e^{-\frac{1}{24}t} \quad [mA]\)

Após 2 sgundos, a tensão no capacitor pode ser calculada utilizando a equação Eq. (1), e a expressão da corrente calculada. Logo:

\(V_{c}=6 \times 0,8333 e^{-\frac{1}{12}} = 4,6 \quad [V]\)

 

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