Em um dado instante, um indutor é percorrido por uma corrente
, 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.
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:
Onde:
-
é a energia armazenada, -
é a indutância do indutor, -
é a corrente passando pelo indutor.
Passo 3
Sabemos que inicialmente, a corrente
é de 10 A e a energia
é de 40 J. Vamos usar esses valores para encontrar a indutância
:
Passo 4
Depois, a corrente muda para
A (negativo porque está no sentido oposto). Vamos calcular a nova energia
com essa corrente:
Passo 5
Agora, queremos saber a variação da energia armazenada, que é a diferença entre a energia final e a inicial:
Resposta
A variação da energia armazenada no indutor foi de 30 J.