Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 31.Exercício - Ex. 07
07. Em cada circuito descrito a seguir, uma fonte de voltagem que produz uma corrente é conectada a um elemento de circuito adicional. A fonte é conectada através de um resistor . Desenhe gráfico da corrente no circuito e a diferença de potencial através do resistor em função do tempo, cobrindo dois ciclos de oscilação. Coloque ambos os gráficos no mesmo conjunto de eixos para que você possa compará-los. Faça o mesmo que no item , porém supondo que o resistor seja substituído por um indutor . Desenhe os mesmos gráficos do item , mas neste caso através do indutor em vez do resistor. Faça o mesmo que no item , mas supondo que o resistor seja substituído por um capacitor . Desenhe os mesmos gráficos do item , porém agora através do capacitor em vez do resistor. Desenhe diagramas de fasores para cada um dos casos anteriores.
Passo 1
Nesse problema só temos que fazer gráficos, todos os itens pedem a mesma coisa, mas para elementos de circuito diferentes.
Para o item temos um resistor, onde a diferença de potencial é dada por:
Substituindo a corrente dada pelo enunciado, temos:
Para o item temos um indutor, onde a diferença de potencial é dada pela equação , assim:
Para o item temos um capacitor, onde a diferença de potencial é dada pela equação , assim:
Os fasores no item , temos que nos atentar ao seguinte, os fasores da corrente e da voltagem no resistor estão em fase, entre a corrente e a voltagem do indutor temos uma defasagem de onde o fasor da voltagem do indutor está na frente, entre a corrente e o capacitor também temos uma defasagem de onde o fasor da voltagem do capacitor está na atrás.
Passo 2
Abaixo temos o gráfico pedido no item .
Passo 3
Abaixo temos o gráfico pedido no item .
Passo 4
Abaixo temos o gráfico pedido no item .
Passo 5
Abaixo temos o diagrama de fasores pedido no item , para cada caso.
Primeiro para o caso , temos:
Agora para o caso , temos:
Agora para o caso , temos:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)