Um circuito composto por um capacitor de 100 µF, ligado em série com um resistor de 100 kΩ, é alimentado por uma fonte de tensão contínua de 100 V. O tempo para que o capacitor se carregue e sua carga máxima são, respectivamente, iguais a
- A)4,0 segundos e 0,01 Coulomb.
Errada, porque o tempo não é 4 s; o valor correto da constante de tempo é 10 s, embora a carga máxima esteja certa.
- B)5,0 segundos e 0,01 Coulomb.
Errada, porque o tempo não é 5 s; o capacitor até pode ser considerado praticamente carregado após alguns múltiplos de tau, mas aqui a conta pedida leva a 10 s.
- C)5,0 segundos e 0,1 Coulomb.
Errada, porque a carga máxima não é 0,1 C; com 100 µF e 100 V, o valor correto é 0,01 C.
- D)10,0 segundos e 0,1 Coulomb.
Errada, porque a carga máxima está superestimada em dez vezes; além disso, o tempo foi acertado, mas a segunda parte não.
- E)10,0 segundos e 0,01 Coulomb.
Certa, pois R.C = 10 s e Q = C.V = 0,01 C.
Gabarito: E
Em circuito RC, a conta principal é simples: o tempo característico de carga é dado por tau = R.C. Aqui, R = 100 kΩ e C = 100 µF. Convertendo, 100.000 x 100 x 10^-6 = 10 s. É esse o valor pedido pela banca como tempo de carregamento do capacitor. Agora, para a carga máxima, use a relação Q = C.V. Como C = 100 µF = 100 x 10^-6 F e V = 100 V, então Q = 100 x 10^-6 x 100 = 0,01 C. Ou seja, os dois resultados são diretos: tempo de carga igual a 10 s e carga máxima igual a 0,01 C. A resposta, portanto, é a letra E. Em questões de concursos, a FGV gosta bastante dessa leitura direta de fórmulas básicas de circuitos RC, sem inventar moda.