carga e descarga de um capacitor

Carga e Descarga de um Capacitor

Assim que a chave for fechada, o positivo da bateria retira elétrons da placa A e o negativo da bateria manda elétrons para a placa B. Assim que a tensão entre as placas do capacitor se torna igual à tensão da bateria não haverá corrente no circuito devido a que tensão do capacitor se opõe à tensão da bateria.
Só terá corrente no circuito durante a carga do capacitor

O capacitor irá carregar instantaneamente. A corrente de carga será máxima no instante em que se liga a chave e será mínima (nula) quando a tensão no capacitor for igual à tensão da fonte

A figura mostra o movimento dos elétrons no circuito.

A carga elétrica armazenada será:
Q = C.V
Q = 100µF .12V = 1200µC ou
Q = 1,2 mC

A energia elétrica armazenada será: w = CV2 / 2 w = 100µ.122/ 2 w = 100.10-6.144 / 2 w = 0,0072 joule

A função do resistor R é controlar o tempo de carga do capacitor. O tempo de carga depende diretamente do produto RC.
Após uma constante de tempo RC, o capacitor carrega com 63,2% da tensão da fonte.( 63,2% de V ). t = R.C 100.103. 100.10--6 =10000.10--3 = 10 segundos
Após 5.R.C, o capacitor está praticamente carregado com a tensão da fonte (99,3% de V ). t = 5.R.C
5. 100.103. 100.10--6 = 50000.10--3 segundos t = 50 segundos

Descarga do capacitor

Ao se fazer um curto-circuito nos terminais de um capacitor carregado, o mesmo irá descarregar instantaneamente. Para controlar o tempo de descarga liga-se um resistor em paralelo com o mesmo. A função do resistor R é controlar o tempo de descarga do capacitor e este depende diretamente do produto RC.
Após uma constante de tempo RC, o capacitor perde 63,2% da sua carga.(ainda tem 36,8% da carga inicial)
R.C = 100.103. 100.10--6 =10000.10--3 = 10 segundos
Após 5.R.C, o capacitor estará praticamente descarregado. (terá somente 0,7% da carga inicial). t = 5.R.C = 5. 100.103. 100.10--6 = 50000.10--3 segundos t = 50 segundos