Na figura abaixo, é possível visualizar um esquema de um circuito RC em série. Ligando a chave em a, a fonte começa a alimentar o circuito e o capacitor começa a se carregar. Descreva, matematicamente, mostrando todos os passos, a partir da variação de potencial no circuito (Lei de Kirchhoff), a carga armazenada no capacitor após um tempo-limite.
FOTO anexa Diagrama de um circuito RC Fonte: Serway e Jewett (2012, p. 153).
Resposta: Quando o circuito está fechado em (a), a fem quem produz a ddp para fazer essa circulação de corrente. Agora quando o circuito está fechado em (b) quem faz o papel de fem é o capacitor, conforme é mostrado abaixo:
Vt = Vc = VR
Utilizando as equações pode-se obter:
E = q/C + Ri
Dividindo a equação po R e como i = dq/ dt pode-se reescrever desta forma:
E/R=q/Rc+ⅆq/ⅆt
Como se quer a voltagem, ao dividir a equação por C tem-se:
Porem como foi citado anteriormente Vc = q/C escreve-se a equação da seguinte forma:
Assim a equação é a EDO base para o calculo da voltagem no circuito. A diferença quando se tem um circuito carregado ou descarregado é que, quando se está descarregando um capacitor, fem está desligada, com isso a equação será igualada a zero.
Sabendo que a corrente é a variação da carga pelo tempo. Para se calcular a equação da corrente elétrica no circuito, basta derivar a equação em relação do tempo
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Resposta: Quando o circuito está fechado em (a), a fem quem produz a ddp para fazer essa circulação de corrente. Agora quando o circuito está fechado em (b) quem faz o papel de fem é o capacitor, conforme é mostrado abaixo:
Vt = Vc = VR
Utilizando as equações pode-se obter:
E = q/C + Ri
Dividindo a equação po R e como i = dq/ dt pode-se reescrever desta forma:
E/R=q/Rc+ⅆq/ⅆt
Como se quer a voltagem, ao dividir a equação por C tem-se:
Porem como foi citado anteriormente Vc = q/C escreve-se a equação da seguinte forma:
Assim a equação é a EDO base para o calculo da voltagem no circuito. A diferença quando se tem um circuito carregado ou descarregado é que, quando se está descarregando um capacitor, fem está desligada, com isso a equação será igualada a zero.
Sabendo que a corrente é a variação da carga pelo tempo. Para se calcular a equação da corrente elétrica no circuito, basta derivar a equação em relação do tempo
Explicação: a resposta está em anexo