(Pucmg) Ache a energia armazenada no capacitor C = 4,0 μF, sendo R = 1 Ω







Vamos entender como um capacitor funciona.


Considere um capacitor, ligado a uma bateria de tensão V₀







Ela gera uma corrente no circuito







note que os elétrons ficarão acumulados na placa de baixo, que adquire carga negativa -Q







enquanto que a placa superior perde elétrons adquirindo assim uma carga positiva +Q







Quando a ddp entre a placa positiva e a negativa se igualar com a ddp da bateria dizemos que o capacitor está carregado, neste momento não passa mais corrente pelo capacitor.


Agora considere o capacitor totalmente carregado, como não passa corrente é como se ele nem existisse







neste momento nós ficamos com um circuito simples.


Um circuito simples é aquele em que uma resistência é alimentada por um gerador.



Neste caso Ɛ = (R +r)i





Assim sendo





Esta é a corrente que percorre o circuito.

Nós sabemos também que a ddp nos polos de uma bateria é U = Ɛ -U_r




E a ddp da resistência interna é U_r = ri






Assim sendo




⇩








Note que a ddp à qual o capacitor está submetido é exatamente a mesma da bateria, ou seja, o capacitor está submetido a uma tensão de 5 V.



A energia potencial de um capacitor é \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ E_p = \Large{ {CU^2} \over {2} } }\)






Logo





Gabarito letra b.


Questões