fundamentos de física iii fundamentos de física iii - Departamento de ...

ATIVIDADE 36.3
A figura 36.3 mostra de forma esquemática um circuito LC no qual o
contato foi fechado no instante de tempo t = 0. Desconsidere qualquer resistência
entre os elementos desse circuito. Faça um esboço dos campos, elétrico e
magnético, no capacitor e no indutor nos instantes de tempo t = T/4, t = T/2, t =
3T/4 e t = T, sendo T o período da oscilação eletromagnética. Faça também um
esboço das energias, elétrica, magnética e total, do circuito para os mesmos
instantes de tempo.
RESPOSTA COMENTADA DAS ATIVIDADES PROPOSTAS
ATIVIDADE 36.1
a) A frequência angular é dada pela equação 36.3:
ω =
0
1
=
LC
1
−3
−6
( 1,0 × 10 H )( 15×
10 F )
3
ω = 8,2 10 rad / s.
0
×
b) A amplitude da carga pode ser obtida pela equação 36.8:
.
2
−6
2
−3
3 −1
( i ) = ( 2,0 x10
C) + ( 50x10
A 8,2 x ) 2
q m
= q ω
s
2
0
+
0 0
10
q m
= 6,4 µC
E a amplitude da corrente pode ser obtida pela equação 36,10,
i
m
3
−6
( 8,2 × 10 rad / s)( 6,4×
C)
= ω
0
q =
0 ,
m
i m
= 53mC .
Figura 36.3: Circuito LC.
ATIVIDADE 36.2
Escrevemos a capacitância em termos do valor da indutância e da freqüência das
oscilações, obtemos
Portanto teremos:
2 2 −1
( 4 f ) .
C = π L
C
max
4
=
π
2
pF
1
12 −1
2
−3
( 1,2 × 10 s ) × ( 2,0 × 10 H )
−11
C = 1,8 × 10 F 18
max
=
E,
C
min
4
=
π
2
pF
1
12 −1
2
−3
( 7,2 × 10 s ) × ( 2,0 × 10 H )
−13
C = 4,9 × 10 F 0, 49
min
=
.
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