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ID
2771935
Banca
FCC
Órgão
SABESP
Ano
2014
Provas
Disciplina
Engenharia Elétrica
Assuntos

Um circuito eletrônico tem como base a carga de um capacitor de 2.200 μF por meio de uma resistência em série de 680 kΩ e de uma alimentação contínua de 48 V. Se essa tensão é aplicada ao circuito RC, estando o capacitor completamente descarregado, o tempo necessário para que a tensão no resistor atinja 18 V é de, aproximadamente,

Alternativas
Comentários
  • Para que o resistor atinja 18V, significa que o capacitor deve atingir 30V.

    30/48 = 63% da tensão da fonte.


    O capacitor leva o tempo de uma constante de tempo para atingir 63% do valor de regime permanente, assim:


    t=R*C = 1496s = 25min aproximadamente

  • Complementando o comentário do colega João Ortega, o capacitor necessita de 1 tal (63% do tempo) para atingir 30 V. Ou seja, 63% corresponde à 1t (um tal) enquanto 100% corresponde à 5t (cinco tals).

    1 tal = R * C = 1496 segundos.

    1496s / 60s = 25 min

    Letra B

  • O capacitor está carregado com 48V e vai tender a zero após 5 tau de tempo.

    Temos uma malha com o capacitor e o resistor, uma única corrente circula na malha e a soma das tensões é zero, então a tensão do capacitor e resistor são sempre iguais.

    Quando o resistor atingir 18V, o capacitor também atingirá 18V.

    No descarregamento do capacitor, quando o tempo for igual a 1 tau a tensão será igual a 36,8% da tensão inicial.

    18V é 37,5% de 48V.

    Então, aproximando, o capacitor e o resistor atingirão 18V em 1 tau de tempo.

    t = R * C = 680.000 * 0,0022 = 1496seg = 25 minutos.

  • Outra forma de responder também seria usando a fórmula.

    A fórmula de descarga do capacitor em função constante do tempo é:

    --------------------------

    Vc = V*e^(-t/RC)

    --------------------------

    Onde:

    18 = 48*e^(-t / (680 kΩ * 2.200 μF)

    18/48 = e^(-t/1496)

    0,375 = e^(-t/1496)

    Usando a função ln para retirar a potência e:

    ln 0,375 = -t/1496

    -0,98 * 1496 = -t

    t = 1467,32 segundos, aprox. 25 minutos.