No circuito abaixo, o capacitor está inicialmente descarregado. Quando a chave é ligada, uma corrente flui pelo circuito até carregar totalmente o capacitor. Podemos então afirmar que:


CossenoGPT

Teste gratuitamente agora mesmo!
img
Diego Admin 13/04/2022 23:42
Para resolver a questão, podemos fazer uma análise energética do sistema: inicialmente não há carga e portanto energia potencial alguma no capacitor, o qual, a medida que a corrente flui pelo circuito, é carregado até atingir a mesma ddp da fonte, quando a corrente volta a ser zero. Assim, no final, surge uma carga $Q = C\varepsilon$ no capacitor e uma consequente energia potencial. Além disso, ocorrem fenômenos energéticos nos outros dois elementos, o resistor dissipa energia durante todo o fenômeno e a bateria é a responsável por fazer o fenômeno acontecer, ela realiza trabalho o que faz a corrente se mover. O trabalho exercido sobre uma carga $\Delta q$ que sofre uma diferença de potencial $\Delta V$ é $W = \Delta q \cdot \Delta V$ portanto o trabalho feito pela bateria é $W = Q \varepsilon = C \varepsilon^2$. Ademais sabemos que a energia final no capacitor é $\frac{C \varepsilon^2}{2}$. Portanto, como a soma da energia no capacitor com a energia dissipada no resistor deve ser igual ao trabalho exercido pela bateria, a energia dissipada no resistor é $$\frac{C \varepsilon^2}{2}$$ que não depende de $R$, logo a resposta é $$Letra \ B$$ Observe que o valor da resistência apenas influencia no fluxo momentâneo de carga: imagine uma represa, por mais que se mude a abertura das comportas, a água total extraída será sempre a mesma, independentemente do tamanho das comportas. Da mesma forma, a energia dissipada será sempre a mesma independentemente do valor da resistência.
img
ITA IIIT
23:54 13/04/2022
Sensacional, Diego! Muito obrigado!
Modo de Edição
0 / 5000
ManualLaTeX