Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 30.Exercício - Ex. 33
33- Um circuito formado por um indutor de e um capacitor de oscila com uma corrente máxima de . Calcule:
a carga máxima no capacitor
a frequência de oscilação no circuito
Supondo que o capacitor tenha carga máxima no instante , calcule a energia armazenada no indutor, após de oscilação.
Passo 1
A corrente máxima só ocorre quando temos toda a energia do oscilar em cima do indutor, nos dando a energia máxima no sistema que será de:
Dessa forma a tensão aplicada em cima do capacitor quando o capacitor tem a energia máxima é de:
Então a carga nesse capacitor será:
Sei nem se tem um capacitor de capacitância tão pequena que aguenta essa tensão toda.
Passo 2
Já a frequência de oscilação será dada por:
Passo 3
A corrente nesse circuito é dado por:
Como em a carga no capacitor é máxima, não teremos nenhum ângulo de fase.
Então para teremos uma corrente no circuito igual a:
Nunca esqueça de usar radianos!
O que nos dá uma a energia no indutor no tempo de igual a:
O que é bem próximo da energia máxima que vimos no passo 1 que é a no tempo .