Física III ⇒ Física resistores e capacitores

[Willrf]

Cárie dentária no interior do dente é difícil de ser detectada. Para resolver este problema, pesquisadores desenvolveram um dispositivo que possibilita a detecção precoce desse tipo de cárie por meio de medidas elétricas, realizadas diretamente nos dentes dos pacientes. Um pesquisador utilizando a montagem experimental mostrada na figura a seguir, caracterizou o comportamento elétrico de dois dentes, um preservado sem fissuras (Amostra 1) e um outro fissurado, com cárie (Amostra 2). A caracterização é realizada aplicando-se uma tensão contínua de valor U nos eletrodos, por um certo período de tempo, até a abertura da chave (CH). Um osciloscópio é utilizado para monitorar o valor da tensão nos eletrodos ([tex3]U_{\text{eletrodos}}[/tex3]

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[tex3]U_{\text{eletrodos}}[/tex3]

, em função do tempo

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Após observar o comportamento elétrico de cada uma das amostras, pode-se afirmar que os circuito elétricos equivalentes às amostras 1 e 2, são, respectivamente,

(Legendas: [tex3]R_{\text{Dente}}[/tex3]

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[tex3]R_{\text{Dente}}[/tex3]

: Resistência elétrica do dente; [tex3]C_{\text{Dente}}[/tex3]

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[tex3]C_{\text{Dente}}[/tex3]

: Capacitância do dente com cárie.)

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Resposta

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Gabarito C

[Planck]

Olá Willrf,

Inicialmente, podemos afirmar que na primeira situação, o dente precisa estar associado em série com a fonte de tensão contínua. Isso acontece porque se ele for associado em paralelo, ou seja, com a chave na configuração da opção B, a corrente continuará passando pelo dente, mesmo com a chave aberta.

Por outro lado, na segunda configuração, nós temos que entender o efeito do capacitor no circuito. Nesse contexto, quando a chave está fechada, o capacitor armazena cargas elétricas. Assim, após a chave ser aberta, o capacitor irá atuar como fonte de corrente elétrica. No entanto, irá descarregar. Para que a diferença de potencial fornecida pelo capacitor seja a mesma de quando a chave está fechada, ele precisa ser posicionado em paralelo com o resistor. Desse modo, após abrir a chave, por um curto espaço de tempo a diferença de potencial será a mesma e começará decrescer em seguida.

Essas considerações nos levam a optar pela alternativa [tex3]C).[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]C).[/tex3]