fundamentos de fÃsica iii fundamentos de fÃsica iii - Departamento de ...

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RESPOSTA COMENTADA DAS ATIVIDADES PROPOSTAS ATIVIDADE 39.1 a) Podemos obter as reatâncias de um circuito RLC utilizando as equações 38.6 e 38.9: 1 1 X = = = 167 Ω C ω − C ( 10.000 rad / s)( 600× 10 9 F ) e X L = ω L = Como a impedância é dada pela equação39.7, Z = temos: − ( 10.000 rad / s)( 50,0 × 10 ) 3 H = 500 Ω R + ( X ) 2 L − X 2 C 2 2 ( 200 Ω) + ( 500 −167) = Ω Z = 388 , As reatâncias são iguais: 1 1 X C = = = 2Ω . ω − C ( 100 rad / s)( 5,0 × 10 3 F ) − ( 100 rad / s)( 20× 10 3 H ) = 2 Ω X L = ω L = . A amplitude da corrente é dada pela equação 39.8 i m ε m Z = , onde ( ) 2 2 Como, as reatâncias são iguais, Z = R = R . Logo: m 50V im = ε = = 0, 10 A Z 500Ω Observe o diagrama: Z = R + X L − X . 2 C b) A amplitude da corrente é obtida pela equação 39.7: 60V i m = = 0, 155 A 388 Ω c) De acordo com a equação 39.4: ATIVIDADE 39.2 tg X − X R ⎛ X − X ⎜ ⎝ R L C L C ⎞ ( φ) = ⇒ φ = arctg ⎟ ⎠ ⎛ 500 Ω −167 Ω ⎞ o φ = arctg ⎜ = 59 200 ⎟ ⎝ Ω ⎠ A frequência natural do circuito é dada pela equação 1 ω = , LC ω 1 = = 100 rad / s . −3 −3 ( 20× 10 H )( 5,0 × 10 F ) Observe que a frequência angular da fonte é igual à frequência natural de oscilação do circuito LC . Esta é uma situação de ressonância, onde as duas reatâncias são iguais, a corrente e a fem oscilam em fase φ = 0 , a impedância tem o menor valor possível e amplitude da corrente é máxima. Veja a figura 39.6. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO E39.1) Considere um circuito RLC em série com um resistor de resistência um indutor com indutância R = 400 Ω , L = 0, 200 H , , e um capacitor de C = 3,00 µ F ligado a uma fonte com ε m = 60, 0V e frequência angular ω = 300 rad / s . a) Determine a impedância do circuito, a amplitude da corrente e as amplitudes da tensão através do resistor, do indutor e do capacitor. b) Determine o ângulo de fase da tensão da fonte em relação à corrente. c) Faça um diagrama de fasores. E39.2) Considere o exercício E39.1. a) Determine a impedância para as frequências 1000 rad/s, 500 rad/s e 250 rad/s. b) Verifique e descreva o comportamento da corrente elétrica quando as frequências diminuem. c) Determine o ângulo de fase entre a tensão e a corrente elétrica quando a frequência da fonte é 1000 rad/s. 586 587
E39.3) Faça um diagrama de fasores para o circuito RLC do exercício E39.1 para as frequências das fonte iguais a 1000 rad/s, 500 rad/s e 250 rad/s. Para cada caso diga se a tensão está adiantada ou atrasada em relação à corrente. E39.4) Faça um diagrama de fasores para um circuito RLC com capacitância C = 5, 0mF , indutância L = 20 mH e resistência R = 500Ω , alimentado por uma fonte c.a. em que ε m = 50V . O circuito oscila com uma frequência: a) ω = 50 rad / s . b) ω = 500 rad / s . 588
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Wagner Corradi Rodrigo Dias Társia
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INFORMAÇÕES GERAIS Sumário 1. FU
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A32.5 FORÇA ELETROMOTRIZ E CORRENT
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Informações Gerais 1. FUNDAMENTOS
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AULA 1 : CARGAS ELÉTRICAS OBJETIVO
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As condições ambientais também p
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Ao contrário da eletrização por
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onde q 0 é uma carga positiva colo
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ATIVIDADE 3.3 No Exemplo 3.2, calcu
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As distâncias relevantes ao proble
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em primeiro lugar, ele não é para
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Vamos torná-la quantitativa, entã
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7.2 APLICAÇÕES DA LEI DE GAUSS Ve
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Note que R P ≠ R . Resolvendo a e
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e) Que cargas surgem sobre as super
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E = 1 4πε 0 ( q q c ) , 2 r que
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a) Desenhando a superfície de Gaus
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para Q ∫ E r • nˆ dA = ε As c
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E0 E = = K q K Levando este valor d
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18.3 CORRENTE ELÉTRICA Geradores d
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Diversos dispositivos construídos
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U6.4) Um fio de 4,00 m de comprimen
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A corrente, i , que passa pelo gera
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i ε 12,0 V −2 = = = 6,67 × 10 A
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AULA 23 CIRCUITOS DE MAIS DE UMA MA
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EXEMPLO 23.1 Encontre as correntes
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AULA 24 APARELHOS DE MEDIDAS I OBJE
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ATIVIDADE 26.1 Mostre que, para t =
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PENSE E RESPONDA PROBLEMAS DA UNIDA
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27.3 INDUÇÃO MAGNÉTICA E FORÇA
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Uma partícula carregada positivame
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