Questão 48 — Circuitos RC — Carga e Descarga de Capacitor (Circuitos Elétricos) — Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) · Marinha do Brasil 2025

Circuitos Elétricos Circuitos RC — Carga e Descarga de Capacitor

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2025

Marinha do Brasil · Oficial dos Quadros Complementares (QC-FN Engenharias e QC-CA Ciências Náuticas — Área de Náutica) · Caderno Amarela

Gabarito disponível

Observe o circuito abaixo com as chaves S₁ e S₂ inicialmente abertas e assinale a opção correta.

Circuito: fonte E de 24 V; R1 de 60 kΩ em série até um nó; R2 de 30 kΩ do nó à terra; R3 de 10 kΩ e chave S1 em série até o capacitor C = 0,5 μF (tensão vc); chave S2 ligando o capacitor ao resistor R4 de 10 kΩ para a terra.

Circuito: fonte E de 24 V; R1 de 60 kΩ em série até um nó; R2 de 30 kΩ do nó à terra; R3 de 10 kΩ e chave S1 em série até o capacitor C = 0,5 μF (tensão vc); chave S2 ligando o capacitor ao resistor R4 de 10 kΩ para a terra.

Dados:
No instante t = 0 s, a chave S₁ é fechada;
No instante t = 30 ms, a chave S₁ é aberta e a chave S₂ é fechada; e
e⁻² = 0,14.

Selecione uma alternativa A) Em t = 0 s, o circuito equivalente de Thévenin ao capacitor C possui resistência de Thévenin RTh igual a 20 kΩ. B) A expressão matemática para o comportamento transitório da tensão vc, em função do tempo, a partir do instante t = 0 s é igual a 5 V(1 − e elevado a −t/(15 ms)).

A expressão matemática para o comportamento transitório da tensão vc, em função do tempo, a partir do instante t = 0 s é igual a 5 V(1 − e elevado a −t/(15 ms)).

C) No instante t = 30 ms, pode-se dizer que o capacitor C inicia a sua descarga após ter sido praticamente todo carregado (cerca de 99% da tensão máxima). D) A expressão matemática para o comportamento transitório da tensão vc, em função do tempo, a partir do instante t = 30 ms é igual a 6,88 V e elevado a −(t − 30 ms)/(5 ms).

A expressão matemática para o comportamento transitório da tensão vc, em função do tempo, a partir do instante t = 30 ms é igual a 6,88 V e elevado a −(t − 30 ms)/(5 ms).

E) Para fins práticos, pode-se dizer que, no instante t = 40 ms, o capacitor C estará descarregado (menos de 1% da tensão inicial).