segunda-feira, 9 de maio de 2011

Carregando um Capacitor


O circuito ao lado, denominado circuito RC é um circuito que possui um resistor de resistência R, em série com um capacitor de capacitância C. A bateria conectada ao circuito possui fem e e resistência interna nula e  despreza-se a resistência dos fios condutores usados no circuito. Inicialmente o capacitor está descarregado e chave está desconectada tanto do ponto A quanto do ponto B. Como as grandezas correntevoltagem/fem e carga vão sofrer variações no decorrer do tempo, elas serão designadas por letras minúsculas  ie e q.

 No instante  t = o ( momento em que a chave é conectada ao ponto (A) o capacitor está descarregado, a ddp nos seus terminais é igual a zero e a tensão no resistor será igual à  fem da bateria e.
A corrente inicial no resistor será portanto:


À medida que o capacitor se carrega, sua voltagem Vbc  aumenta e a diferença de potencial Vab através do resistor aumenta ocorrendo em conseqüência uma diminuição da corrente no circuito. No entanto, a soma dessas duas voltagens permanece constante e igual à força eletromotriz da fonte. Depois de um longo tempo, o capacitor fica completamente carregado, a corrente torna-se nula e a diferença de potencial no resistor é igual a zero. Dessa forma a ddp final nos terminais do capacitor é igual à fem e da bateria.Num instante  t durante o carregamento:

Do que foi exposto, tem-se:

Em  t =0
Num instante  t durante o carregamento

Aplicando a lei das malhas de Kirchoff :


à medida que o capacitor é carregado a sua carga aumenta e portanto aumenta o potencial  Vbc  e diminui VabDepois de um longo tempo, a carga tende para um valor final Qf  e a corrente no circuito se torna nula, portanto a expressão da Lei de Kirchoff, fica:


Observação : A carga final não depende do valor de R

Bibliografia: http://www.g6-2b.blogspot.com/ [dia 09/05/2011, as 22:22]