O flash de uma máquina fotográfica contém um capacitor que armazena a energia usada no flash. Em uma dessas unidades, um flash dura um tempo de 1/675 s, com uma potência luminosa média igual a 2,7.10^5 W
a) Se a conversão da energia elétrica em luz possui uma eficiência de 95% ( a energia restante se transforma em energia térmica), qual é a energia que pode ser armazenada no capacitor para obter esse flash?
b) considere que o ddp entre as placas de um capacitor seja igual a 125V quando a energia armazenada é igual ao valor calculado na parte (a). Calcule o valor da capacitância
Respostas
Assim, usando as formulações básicas de capacitância, temos que a energia armazenada é de 421 j e a capacitância é de 0,05 F.
Explicação:
a) Se a conversão da energia elétrica em luz possui uma eficiência de 95% ( a energia restante se transforma em energia térmica), qual é a energia que pode ser armazenada no capacitor para obter esse flash?
Temos que a formula da potência é dada por:
P = E/t
Energia por tempo, neste caso, sabemos o valor da potência do flash e o tempo que ele leva, então:
P = E/t
2,7 . 10^5 = E/(1/675)
2,7 . 10^5 = 675E
E = 0,004 . 10^5
E = 4 . 10^2
E = 400 j
Mas se esta energia foi utilizada no flash, então ela representa somente 95% da energia guardada no capacitor, sendo assim:
95% --- 400
100% --- Ec
Ec = 400/0,95
Ec = 421 j
Esta é a energia guardada no capacitor, 421 j.
b) considere que o ddp entre as placas de um capacitor seja igual a 125V quando a energia armazenada é igual ao valor calculado na parte (a). Calcule o valor da capacitância.
A formulação da capacitância é dada por:
W = (C . U²)/2
Onde W é a energia potêncial armazenada e U, o DDP.
Assim temos:
421 = (C.(125)²)/2
842 = C . 15625
C = 0,05