Questão 62

AFA 2020

Física

(AFA - 2020)

O circuito elétrico esquematizado a seguir é constituído de um resistor de resistência interna desprezível e fem $epsilon$ , de um resistor de resistência elétrica R e de um capacitor de capacitância C, inicialmente descarregado, e de uma chave Ch inicialmente aberta.

Fecha-se a chave Ch e aguarda-se o capacitor carregar. Quando ele estiver completamente carregado, pode-se afirmar que a razão entre a energia dissipada no resistor $E_R$ e a energia aculmulada no capacitor $E_C$ , $frac{E_R}{E_C}$ é:

maior que 1, desde que $frac{R}{C}> 1$

menor que 1, desde que $frac{R}{C}< 1$

maior que 1, somente se $frac{R}{C}=1$

Igual a 1, independente da razão $frac{R}{C}$

Gabarito:

Igual a 1, independente da razão $frac{R}{C}$

Resolução:

Pelo Teorema da conservação da energia, podemos inferir que:

$W_{bateria}+W_{capacitor} + Q_{dissipada} = 0$

Para a bateria, temos:

$W_{bateria} = underbrace{Delta Q}_{{color{Red} Cepsilon}} cdot epsilon = Cepsilon^2$

Para o capacitor:

$W_{capacitor} = -Delta E_{potencial} = frac{-Cepsilon^2}{2}$

Por fim, concluimos que:

$Q_{dissipada} = frac{-Cepsilon^2}{2}$

E, por fim, a razão pedida vale 1, independente da razão $frac{R}{C}$

ALTERNATIVA D

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