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

ATIVIDADE 36.2
No instante de tempo t = ¼ T, o capacitor estará completamente descarregado e
toda a energia estará contida no campo magnético criado pelo indutor, como
mostra a figura 36.3.
b) Suponha que a frequência da outra extremidade dessa faixa de frequência seja
f = 0, 55MHz . Determine o valor máximo para a capacitâcia de modo que as
frequências de oscilações possam ser selecionadas dentro do intervalo da banda de
frequência de rádio.
E36.2) Um capacitor de capacitância
fonte de tensão de
um indutor de indutância L = 2, 0H
.
C = 0,5µ
F é inicialmente conectado a uma
12 V . Em seguida, o capacitor é desconetado da fonte e ligado a
a) Determine a frequência angular das oscilações elétricas.
b) Determine o período das oscilações elétricas.
c) Calcule a carga inicial do capacitor e a sua carga após 0 ,015s
ter sido ligado ao
Figura 36.3: Oscilação da carga e corrente em um circuito LC. A energia permanece
constante, alternando-se em elétrica e magnética.
Em t = ½ T a energia estará no campo elétrico do capacitor. Observe que, em
comparação com o início do ciclo, a polaridade do capacitor está invertida. Nesse
momento a carga atinge seu valor máximo e a corrente é nula; observe a figura
36.3.
Em t = ¾ T a corrente é máxima e o capacitor está descarregado. Então toda a
energia está no campo magnético do indutor.
Em um ciclo completo, quando t = T, o capacitor estará novamente carregado e a
corrente no circuito é nula.
A figura 36.3 também mostra como a energia é transformada em elétrica e
magnética nos instantes de tempo do ciclo assinalados.
indutor.
d) Calcule também a corrente no indutor após 0 ,015s
ter sido ligado ao capacitor.
e) Encontre a energia armazenda no capacitor e no indutor.
E36.3) Considere que em um circuito LC a corrente máxima seja de
capacitor tem capacitância C = 4,5µ
F e o indutor, indutância L = 90 mH .
a) Determine a carga máxima no capacitor.
b) Calcule a carga no capacitor quando a corrente no indutor é 0 ,50 mA .
i m
0, 90mA
= . O
E36.4) Determine a carga no capacitor de um um circuito LC quando a corrente
está variando a uma taxa de 2 ,5mA
no indutor, de indutância L = 700mH
, em que
a capacitância do capacitor é C = 3,5µ
F .
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
E36.1) Um rádio tem um pequeno capcitor de capacitância variável
C = 5, 0 pF .
Uma bobina é conectada ao capaitor de modo que a frequência de oscilação do
circuito LC seja
f = 1, 5
MHz
E36.5) Em um circuito LC, com
indutor é
L = 400mH
e C = 250 pF , a corrente máxima no
i m
= 1, 5A
durante as oscilações. Obtenha a energia máxima armazenada
no capacitor durante as oscilações de corrente.
a) Determine a indutância da bobina.
E36.6) Mostre que a expressão
L tem unidades de tempo.
C
550
551