Lista 1; Fis IV

22. Na Eq. 39-25, q, é o ângulo de fase entre e(t) e i(t), ou entre <,, e i, 1 ? Discuta.
23. A ressonância em circuitos LRC,. como é avaliada pela Eq. 39-29 e pela Fig. 39-7,
ocorre quando a freqüência angular da f.e.m. alternada (a força motriz) é
exatamente igual à freqüência angular natural do ·circuito LC não amortecido.
Na Seç. 15-10, entretanto. vimos que a ressonância .para sistemas
massa-mola, avaliada pela Eq. 15-41 e pela Fig. 15-20, ocorre quando a freqüência
angular da força motriz é quase, mas não exatamente igual à freqüência
angular natural do sistema massa-mola (não amortecido). Será que se tem
aqui uma falha do Princípio de Correspondência? (Sugestão: As quantidades
representadas nos eixos verticais das Figs. 15-20 e 39-7 "correspondem" precisamente?
Veja o Probl. 20).
24. Convença-se de que os circuitos filtro, como, por exemplo, o mostrado na
Fig. 39-9, tornam-se, para valores fixos de L e C, mais efetivos à medida que
a freqüência angular w de V aumenta O que significa "mais efetivo", em
relação a isto? en ,'
25. Por que, na Fig. 39-8c, a corrente que penetra no nó e nào se. divide igualmente
entre os percursos cd e ca? Ambos são percursos potencialmente condutores.
26. Desenhe, aproximadamente, as ondas das Figs. 39-8b, e no caso dos retificadores
não serem "ideais", isto é, no caso da resistência na direção para a
frente, embora pequena, não ser realmente nula, e no caso da resistência na
direção para trás, embora elevada, não ser infinitamente grande;
27. Desenhe uma curva i - V (veja as Figs, 31-4, 31-5 e 31-6) para o retificador
idealizado considerado na Seç. 39-6. Inclua, no seu gráfico, ambas as polaridades
da diferença de potencial aplicada, V (e da corrente correspondente, i).
28. Um transformador para uma campainha de porta é projetado para uma entrada
eficaz no primário de 120 V e uma saída eficaz no secundário de 6,0 V.
O que aconteceria se as ligações do primário e do secundário fossem acidentalmente
trocadas durante a instalação? Você teria que esperar que alguém
apertasse a campainha para poder descobrir? Discuta.
1 29. Você recebe um transformador encerrado numa caixa de madeira, com os
seus terminais disponíveis através de duas das faces opostas da caixa. Como
poderia você determinar a razão entre os números de espiras, sem abrir a caixa?
SEÇÃO 39-1
1. Num certo geraior a f.e.m. é dada por: e = 150 cos (27T x 300t). (a) Calcule a freqüência
das oscilações. (b) Determine o valor máximo da f.e.m.
2. Num gerador comercial de corrente alternada o período da oscilação da corrente é igual
a 0,01667 s. Calcule: (a) a freqüência, (b) a freqüência angular.
Resposta: (a) 60 Hz. (b) 377 rad/s.
,,.,,,.,,, ••
SEÇÃO 39-2
3. Um capacitar de 0,40 µF está ligado, como mostra a Fig. 39-3a, a um gerador cuja
f.e.m. máxima é dada por: em= 200 V. Calcule a amplitude im da corrente eiélrica
obtida supondo que a freqüência angular possua os valores: (a) 100 rad/s, (b) 377 rad/s.
4. Considere a Fig. 39-4. Suponha os seguintes valores: Em = 400 V, L = 0,4 mH, XL =
= 8 n. Determine: (a) a freqüência angular da oscilação, (b) a freqüência da oscilação,
(e) a amplitude da corrente alternada. (d) o valor da corrente quando t = 3?T X 10- 4 s.
Resposta: (a) 2 x 104 rad/s. (b) 3,18 kHz. (e) 50 A. (d) - 50 A.
5. Considere os seguintes valores para a Fig. 39-3: e'"= 400 V, Xc = 10 O, C = 2 µF.
Determine: (a) a freqüência angular do gerador, (b) a freqüência do gerador, (e) a amplitude
da corrente alternada.
6. Um capacitor possui capacitância de 600 pF e a indutância de um indutor vale 50 mH.
(a) Determine a freqüência aplicada, separadamente. a cada um destes componentes
para que a reatância indutiva seja igual à reatância capacitiva. (b) Suponha que o capacitar,
depois de carregado por uma bateria, seja conectado ao indutor, constituindo um
circuito LC sem resistência (ver a Fig. 38-1). Calcule a freqüência das oscilações livres
deste circuito LC.
Resposta: (a) 29 kHz. (b) 29 kHz.
SEÇÃO 39-3
7. Resolva novamente o Exemplo 3 para C = 10 µ.F e suponha que as demáis grandezas do
referido exemplo possuam os mesmos valores. Neste caso, em se adianta ou se atrasa.
em relação a im?
8. (a) Determine a defasagem cf> para que Xr = Xc. (b) Calcule o valor de cf> para os seguintes
dados: XL ~2Xc,Xc ~ R.
Resposta: (a) </> ~ oo. (b) </> ~ 45º.