Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 31.Exercícios - Ex. 32

. Em um circuito em série, e . Qual é a frequência angular de ressonância do circuito? O capacitor pode suportar uma tensão máxima de . Supondo que a fonte esteja operando com a frequência de ressonância, qual é a amplitude de tensão máxima que ela pode ter para que a voltagem do capacitor não seja excedida?

Passo 1

Em um circuito genérico, as amplitudes da voltagem e da corrente são relacionadas pela impedância do circuito, ou seja:

Aprendemos na teoria que na ressonância a voltagem e a corrente estão em fase, então:

Ah, e não vamos esquecer de algumas que são de igual importância, como:

Tudo certo para matar mais uma questão? Então vem comigo que vamos fazer tudinho passo a passo.

Passo 2

Como vimos no passo anterior a frequência angular de ressonância é dada por:

Passo 3

A amplitude de tensão máxima é dada por:

Sabemos que a amplitude de tensão máxima do capacitor é dada por:

O enunciado nos dar alguns desses valores e nós descobrirmos a frequência angular no item anterior, ou seja:

Agora que temos a corrente podemos descobrir o que o enunciado pede:

Resposta

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