Em um dado instante, um indutor é percorrido por uma corrente 1 0 A, em certo sentido. Nessa situação a energia armazena no campo magnético do indutor é de 40 J. Algum tempo depois, a corrente elétrica que percorre o indutor é de 5 A , no sentido oposto ao inicial. Por gentileza, determine:
a) (1,0 ponto) o módulo da variação da energia armazenada no indutor nesse intervalo de tempo.

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos um indutor com uma corrente inicial de 10 A armazenando 40 J de energia no campo magnético. Depois, essa corrente muda para 5 A, porém no sentido oposto. Queremos saber qual foi a variação da energia armazenada nesse intervalo de tempo. Para resolver isso, vamos usar a fórmula da energia armazenada em um indutor e acompanhar passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula da energia armazenada em um indutor, que é dada por:
U = 12 L I^2
Onde:
  • é a energia armazenada,
  • é a indutância do indutor,
  • é a corrente passando pelo indutor.

Passo 3

Sabemos que inicialmente, a corrente 40 = 12 L (10)^2 é de 10 A e a energia 40 = 50 L é de 40 J. Vamos usar esses valores para encontrar a indutância L = 4050 :
L = 0,8 , H

Passo 4

Depois, a corrente muda para U2 = 12 times 0,8 times (-5)^2 A (negativo porque está no sentido oposto). Vamos calcular a nova energia U2 = 0,4 times 25 com essa corrente:
U2 = 10 , J

Passo 5

Agora, queremos saber a variação da energia armazenada, que é a diferença entre a energia final e a inicial:
De
De
De

Resposta

A variação da energia armazenada no indutor foi de 30 J.

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