O tempo de carga e descarga de um capacitor varia conforme o circuito montado e os componentes utilizados. Portanto, para determinar o tempo de carga do problema, é necessário mais dados sobre a experimentação.
Porém, podemos nos basear em um circuito resistor-capacitor em série, que é uma das configurações mais simples para a experimentação de carga e descarga dos capacitores.
O que é um circuito resistor-capacitor (RC) em série?
É quando montamos um circuito em que o resistor e o capacitor estão em ligação série, acoplados a uma fonte de tensão, conforme figura em anexo.
Como queremos testar o tempo de carga e descarga, adicionamos no circuito uma chave (S) que, quando fechada, permite a passagem de corrente pelo circuito.
Carregando o capacitor:
A partir do instante que a chave S é fechada, a mesma corrente passa pelo resistor (R) e pelo capacitor (C).
Aplicando a lei de Kirchoff, também chamada de lei das malhas, obtemos:
- [tex]V_R(t) + V_c(t) = constante = v_0[/tex]
Ou seja, a soma da tensão no resistor com a tensão no capacitor é constante em qualquer instante do tempo.
As equações de tensão [tex]V_r(t)[/tex] e [tex]V_c(t)[/tex] são:
- [tex]V_r = r*i(t)[/tex]
- [tex]V_c=\frac{1}{C} \int\ {i} \, dt[/tex]
Juntando nossas três equações e derivando em relação ao tempo, obtemos:
RC é denominado como constante de tempo, que nos diz o tempo típico de carga (ou descarga) do capacitor.
Entretanto, vale ressaltar que τ é o tempo necessário para carregar um capacitor até 63% de sua tensão final. Considerando t = 5τ, chegamos a >99% da tensão final.
Portanto, para calcular o tempo de carga no circuito, precisamos:
- Saber o valor do resistor R, em Ω.
- Saber o valor do capacitor C, em F
- Calcular τ
- Multiplicar τ por 5 para obter o tempo de carregamento para tensão máxima.
Aprenda mais sobre a lei de Kirchoff em:
https://brainly.com.br/tarefa/38341248
Aprenda mais sobre a capacitores em:
https://brainly.com.br/tarefa/22428774
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