Poderiam me ajudar nesse conteúdo?

Hélio189 · 16 de março de 2016

Olá, esse é meu primeiro tópico no fórum e eu espero que possa postar dúvidas sobre questões ou até mesmo cálculos, se não poder, me perdoem, mas estou com uma dúvida nessa questão referente ao assunto de capacitores em que a questão pede a tensão em cada capacitor, mas não entendi na primeira parte em que a chave fica totalmente aberta, e ainda tem outra fonte(não sei se ela influencia por estar ligada num circuito aberto), no caso pra resolver os dois circuitos, terei que utilizar a formula de carga e descarga? sou péssimo em circuito RC, é meio recente e já tenho uma prova essa sexta, se alguém puder ajudar <3 boa noite

Ricardov · 16 de março de 2016

@Hélio189 pelas regras do fórum não respondemos questões escolares. Dicas: esse tipo de exercícios tem aos montes no Google, Youtube. No exercício 1 qual a tensão no capacitor para t<0? É uma fonte de corrente contínua, o capacitor se carrega através dos resistores 3 + 2 ohms até a tensão da fonte (= 12V). Ao comutar a chave o capacitor vai se descarregar através do resistor de 2 ohms até atingir a tensão da fonte 2 (=4V).

No exercício 2 a fonte é de corrente, o capacitor vai se carregar através do resistor de 4 ohms. Após o capacitor se carregar a corrente no ramo do resistor de 4 ohms é zero e a tensão no capcitor será a tensão sobre o resistor de 2 ohms (= 2 x 6=12V). Ao acionar a chave o resistor de 4 ohms é curto-circuitado e excluído do circuito e o capacitor se conectado ao resistor de 2 ohms. Como o capacitor está com 12 V e o resistor também está com 12 V você pode facilmente verificar o que acontece.

rjjj · 16 de março de 2016

Esse tipo de exercício é resolvido com conhecimentos de equações diferenciais. A ideia é encontrar uma condição inicial com t < 0s (capacitor como circuito aberto) e uma solução geral com t > 0s, resultando no final em uma solução particular, que seria a tensão elétrica v(t).

Façamos o item a) para exemplificação. Quando t < 0s, sabe-se que o circuito poderia ser configurado da seguinte forma, sabendo que um circuito aberto equivale a uma fonte de corrente nula .

A Primeira Lei de Kirchhoff garante que a corrente no resistor de 3Ω seria nula, visto que as correntes em todos os outros ramos seriam nulas. Assim, aplicando a Segunda Lei de Kirchhoff no laço mais externo do circuito, vem que:

Feito isso, analisemos o circuito agora para t > 0s, isto é :

O método da correntes de malha implica em:

O que seria bastante óbvio para a primeira malha, considerando a fonte de corrente nela. Porém, na segunda malha:

Com isso, usando a condição inicial na solução geral acima, o valor de k' pode ser determinado:

Portanto, a resposta final do exercício seria:

Espero ter ajudado .