UEM 2012 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 5 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: resolver o circuito depois que o capacitor já se carregou (fem de 12 V, r = 2 Ω, R = 10 Ω em paralelo com C = 5 μF).

Passo 1 — o capacitor carregado: no regime estacionário, não passa corrente pelo capacitor; ele funciona como um trecho aberto. Toda a corrente passa por R:

$$i = \frac{\varepsilon}{R + r} = \frac{12}{10 + 2} = 1\ \text{A}$$

(01) Verdadeira. i = 1 A.

(02) Verdadeira. Capacitor carregado: corrente nula no ramo dele.

(04) Verdadeira. $U_R = R\,i = 10 \times 1 = 10$ V (os outros 2 V ficam na resistência interna).

(08) Falsa. O capacitor está em paralelo com R: tem a mesma ddp, 10 V.

(16) Verdadeira.

$$E = \frac{C\,U^2}{2} = \frac{5 \cdot 10^{-6} \times 10^2}{2}$$

$$E = 250 \cdot 10^{-6}\ \text{J} = 250\ \mu\text{J}$$

⚠️ A armadilha: a (08), pensar que, sem corrente, a ddp do capacitor é zero. É justamente por estar carregado (com ddp igual à de R) que ele não recebe mais corrente.

A ideia em uma frase: capacitor carregado não conduz corrente, mas guarda a ddp do ramo em paralelo com ele.

Resposta: soma 23 (01 + 02 + 04 + 16).