Exercícios Resolvidos de Eletrônica - RC e RL

Simulado de Eletrônica

Exercícios resolvidos sobre Capacitores, Circuitos RC e RL com explicações passo a passo.

Associação

1. Três capacitores de 30µF, 60µF e 20µF estão ligados em série. Qual a capacitância equivalente?

Resolução:

Em capacitores em série:

1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

1/Ceq = 1/30 + 1/60 + 1/20

MMC = 60

1/Ceq = (2 + 1 + 3) / 60

1/Ceq = 6/60

Ceq = 60/6

Resultado: Ceq = 10µF

Paralelo

2. Dois capacitores de 100nF estão em paralelo com um capacitor de 200nF. Qual a capacitância equivalente?

Resolução:

Em paralelo, os capacitores são somados:

Ceq = C1 + C2 + C3

Ceq = 100 + 100 + 200

Resultado: Ceq = 400nF ou 0,4µF

Circuito RC

3. Um circuito RC possui R = 10kΩ e C = 470µF. Calcule a constante de tempo τ.

Resolução:

Converter unidades:

10kΩ = 10.000Ω

470µF = 0,000470F

τ = R × C

τ = 10.000 × 0,000470

Resultado: τ = 4,7 segundos

Transitório

4. Quanto tempo leva para o capacitor ser considerado totalmente carregado?

Resolução:

Na prática, considera-se carga completa após 5 constantes de tempo.

Tempo = 5τ

Tempo = 5 × 4,7

Resultado: 23,5 segundos

Circuito RL

5. Um indutor de 2H está em série com um resistor de 50Ω. Calcule τ.

Resolução:

τ = L / R

τ = 2 / 50

Resultado: τ = 0,04s ou 40ms

Energia

6. Qual a energia armazenada em um capacitor de 1000µF carregado com 12V?

Resolução:

E = (C × V²) / 2

E = (0,001 × 12²) / 2

E = (0,001 × 144) / 2

Resultado: E = 0,072 Joules

Carga RC

7. Se a tensão da fonte é 20V, qual será a tensão no capacitor em 1τ?

Resolução:

Em 1τ, o capacitor atinge aproximadamente 63,2% da tensão final.

Vc = V × 0,632

Vc = 20 × 0,632

Resultado: 12,64V

Indutância

8. O que acontece com a corrente em um circuito RL no instante em que a chave é fechada?

Resolução:

O indutor se opõe à variação brusca da corrente.

No instante inicial (t=0), a corrente é:

I = 0A

O indutor inicialmente se comporta como circuito aberto.

Associação Mista

9. Dois capacitores de 10µF em série estão em paralelo com um capacitor de 5µF. Qual a capacitância equivalente?

Resolução:

Capacitores em série:

Ceq = (C1 × C2)/(C1 + C2)

(10 × 10)/(10 + 10)

Ceq = 5µF

Agora em paralelo:

5 + 5 = 10µF

Resultado: 10µF

Aplicação

10. Para um filtro com resposta lenta, devemos aumentar ou diminuir R em um circuito RC?

Resolução:

Uma resposta lenta significa constante de tempo maior.

τ = R × C

Para aumentar τ:

Devemos aumentar R ou C.

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