Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 31.Exercício - Ex. 21
21. Análise de um circuito --. Você dispõe de um resistor de , de um indutor de , de um capacitor de e uma fonte de frequência variável com amplitude de . Todos esses quatro elementos são conectados de modo a formar um circuito em série. Em qual frequência a corrente no circuito atingirá o seu valor máximo? Qual será a amplitude da corrente nessa frequência? Qual sera a amplitude da corrente para uma frequência angular igual a ? Nessa frequência, a voltagem da fonte está adiantada ou atrasada em relação à corrente?
Passo 1
Toda essa questão vai se desenvolver a partir da sacada que no item o enunciado pergunta em que frequência a corrente atingirá seu valor máximo, e isso vai ocorrer quando .
Ou seja:
Sabendo que:
Então:
Prontinho, isso é tudo o que precisamos saber para começar a desenvolver a questão.
Passo 2
A primeira parte desse item nos pede para achar a frequência máxima a partir da última equação do Passo 1, então:
Passo 3
Já a segunda parte nos pede a amplitude da corrente nessa frequência, e a amplitude podemos encontrar através da equação:
O enunciado nos dar , mas e ?
Bom, sabemos que nessa frequência , então usando a equação da impedância;
O enunciado nos dar , então:
Passo 4
Já vimos que a amplitude pode ser achada através de:
E através de:
Então precisaremos achar e para .
Ou seja:
Substituindo da equação de :
Como , então a voltagem da fonte está atrasada em relação à corrente.
Resposta
Atrasada