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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 36.Questionário - Ex. 21

(a) Em um circuito R L C , a amplitude da tensão entre os terminais do indutor pode ser maior que a força eletromotriz do gerador? (b) Considere um circuito R L C com E m = 10   V , R = 10 Ω , L = 1,0 H e C = 1,0 μ F . Determine a amplitude da tensão entre os terminais do indutor na frequência de ressonância.

Passo 1

E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!

(a) Sim, a amplitude da tensão entre os terminais do indutor pode ser maior que a amplitude da fem do gerador.

Passo 2

(b) A amplitude da tensão entre os terminais do indutor de um circuito R L C série é dada por V L = I X L = I ω d L . Na ressonância, a frequência angular aplicada é igual à frequência angular natural do circuito: ω d = ω = 1 / L C . Assim, para o circuito dado,

X L = L L C = 1,0 H ( 1,0 H ) 1,0 × 10 - 6 F = 1000 Ω

Na ressonância, a reatância capacitiva e a reatância indutiva se cancelam e a impedância se torna igual à resistência: Z = R . Assim,

I = ϵ m Z ressonância  = ϵ m R = 10 V 10 Ω = 1,0 A .

A amplitude da tensão entre os terminais do indutor é, portanto,

V L = I X L = ( 1,0 A ) ( 1000 Ω ) = 1,0 × 10 3 V

que é muito maior que a força eletromotriz do gerador.

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Resposta

a.   o s   t e r m i n a i s   d o   i n d u t o r   p o d e   s e r   m a i o r   q u e   a   a m p l i t u d e   d a   f e m   d o   g e r a d o r . b.   1,0 × 10 3 V , que é muito maior que a força eletromotriz do gerador.

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