Alternativa Correta: B - 4 minutos.

Essa questão aborda um conceito fundamental em circuitos elétricos que é o processo de carga de um capacitor em um circuito RC série. Esse é um tópico importante para engenheiros elétricos, pois capacitores são componentes amplamente utilizados em sistemas eletrônicos para armazenar e liberar energia de forma controlada.

Conceito Teórico: Em um circuito RC série, a constante de tempo (τ) é um parâmetro essencial para determinar quanto tempo leva para o capacitor se carregar ou descarregar significativamente. Ela é calculada como:

τ = R x C

Onde R é a resistência em ohms e C é a capacitância em farads. A constante de tempo τ representa o tempo necessário para que o capacitor se carregue até cerca de 63,2% da diferença de potencial total (tensão da fonte).

Para que o capacitor esteja praticamente "totalmente carregado" (mais de 99%), consideramos um período de cerca de 5 vezes a constante de tempo τ.

Cálculo:

1. Calcule τ:

τ = 100.000 ohms x 470 x 10^-6 farads = 47 segundos.

2. Tempo para carregar completamente (aproximadamente 5τ):

Tempo total ≈ 5 x 47 = 235 segundos.

Convertendo segundos para minutos:

235 segundos ÷ 60 = 3,92 minutos, aproximadamente 4 minutos.

Justificativas das Alternativas:

A - 1 hora: É incorreto, pois 1 hora equivale a 3600 segundos, muito mais do que o necessário para carregar o capacitor.

B - 4 minutos: Essa é a alternativa correta, conforme o cálculo demonstrado.

C - 50 segundos: Esta opção representa aproximadamente 1τ, o que não é suficiente para o capacitor estar completamente carregado.

D - 8 minutos: Esta alternativa é errada, pois representa o dobro do tempo necessário.

E - 5 segundos: Muito menor do que 1τ, não sendo suficiente para qualquer carga significativa do capacitor.

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