5.2
Quando uma fonte CC é removida abruptamente de um circuito RC, o circuito torna-se livre de fonte.
Supondo que a tensão inicial do capacitor totalmente carregado seja V0, sua energia inicial, que estimula o circuito, pode ser obtida.
Aplicando a lei atual de Kirchhoff no nó superior e substituindo os valores atuais entre os componentes, obtém-se uma equação diferencial de primeira ordem.
Reorganizar os termos, integrar e obter o exponencial em ambos os lados produz a resposta natural do circuito, onde a constante de integração é igual à tensão inicial.
O gráfico de tensão versus tempo mostra que a tensão inicial decai exponencialmente com o tempo.
A constante de tempo, tau, significa o tempo necessário para o capacitor descarregar até 36,8% de sua tensão inicial.
Ao substituir o valor de tau na expressão de resposta de tensão, a corrente e a potência dissipadas no resistor podem ser determinadas.
A integração da potência dissipada ao longo do tempo fornece a energia absorvida pelo resistor.
À medida que o tempo se aproxima do infinito, essa energia se aproxima da energia inicial armazenada no capacitor, o que implica que a energia inicial do capacitor se dissipa gradualmente no resistor.
Quando uma fonte DC é desconectada abruptamente de um circuito RC (Resistor-Capacitor), o circuito fica sem fonte. Assumindo que o capacitor estava to…
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