Simulacao: Circuito RC

O circuito RC é fundamental na eletrônica, usado em filtros, temporizadores e circuitos de acoplamento.

Equações do Circuito RC

Carga do Capacitor

Quando conectamos um capacitor descarregado a uma fonte de tensão $V_0$ através de um resistor $R$:

$$V_C(t) = V_0 \left(1 - e^{-t/\tau}\right)$$ $$I(t) = \frac{V_0}{R} e^{-t/\tau}$$

Descarga do Capacitor

Quando desconectamos a fonte e o capacitor descarrega através de $R$:

$$V_C(t) = V_0 \cdot e^{-t/\tau}$$

Constante de Tempo

$$\tau = RC$$

Após um tempo $\tau$:

• Na carga: $V_C = 0.632 \cdot V_0$ (63.2%)
• Na descarga: $V_C = 0.368 \cdot V_0$ (36.8%)

Simulação Interativa

Carregando simulacao...

Análise do Comportamento

Tempo de Carga

Tempo	% da Carga
1τ	63.2%
2τ	86.5%
3τ	95.0%
4τ	98.2%
5τ	99.3%

Na prática, considera-se o capacitor totalmente carregado após 5τ.

Energia no Capacitor

A energia armazenada em um capacitor é:

$$E = \frac{1}{2}CV^2$$

Durante a carga, metade da energia fornecida pela fonte é dissipada no resistor como calor.

Aplicações Práticas

1. Filtros passa-baixa: Atenua frequências acima de $f_c = \frac{1}{2\pi RC}$
2. Temporizadores: Circuitos 555 usam carga/descarga RC
3. Debouncing: Elimina ruído de chaves mecânicas
4. Acoplamento AC: Bloqueia DC, passa AC

Exercícios

1. Para R = 10 kΩ e C = 100 μF, qual é a constante de tempo?

2. Quanto tempo leva para o capacitor atingir 90% da tensão final?

3. Se aumentarmos R mantendo C constante, o que acontece com a velocidade de carga?