Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 31.Exercício - Ex. 34

34 - Em um circuito RLC em série, R = 400 Ω , L = 0,350 H e C = 0,0120 μ F .

  1. Qual é a frequência angular de ressonância do circuito?
  2. O capacitor pode suportar uma tensão máxima de 550 V . Supondo que a fonte esteja operando com a frequência de ressonância, qual é a amplitude de voltagem máxima que ela pode ter para que a voltagem do capacitor não seja superada?

Passo 1

L e t r a   A :

Ora, a frequência angular de ressonância pode ser encontrada fazendo-se...

ω 0 = 1 L C     →

Logo, substituindo L e C lembrando-se de que μ é 10 - 6 ...

ω 0 = 1 0,350 ⋅ 0,0120 ⋅ 10 - 6 =

1,54 ⋅ 10 4   r a d / s

Passo 2

A tensão da fonte que queremos obter pode ser dada pela Lei de Ohm (lembre-se de que se trata de um circuito em ressonância, logo a impedância equivalente do sistema se resume a uma resistência):

V = I ⋅ Z = I R     →

Onde a corrente nesse caso, pode-se relacionar com a tensão em cima do capacitor da seguinte maneia:

V = V c X c ⋅ R     →

Onde X c é a reatância capacitiva e vale na ressonância...

X c = 1 ω 0 C   →

X c = 1 1,54 ⋅ 10 4 ⋅ 0,0120 ⋅ 10 - 6 =

5,41 ⋅ 10 3

Logo, substituindo-se tudo inclusive a tensão no capacitor que deve ser no máximo 550 V ...

V = V c X c ⋅ R     →

V = 550 5,41 ⋅ 10 3 ⋅ 400     →

V = 40,7 V

Encontramos a tensão da fonte que deve ser no máximo 40,7 V , para a tensão no capacitor não ultrapassar o limite de 550 V , saca?

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um gerador de corrente alternada produz uma força eletromotriz ε = ε ms e nω t - π 4 , onde ε m = 30,0V e ω = 350r a d / s . A corrente no circuito ligado ao gerador é dada por i t = Is e nω t + π 4 ,
Na Fig. 31-37, um gerador trifásico G produz energia elétrica que é transmitida através de três fios. Os potenciais dos três fios (em relação a uma referência comum) são V 1 = As e nω t para o fio 1,
Na figura 31-7, R = 15,0Ω , C = 4,70μ F e L = 25,0m H . O gerador produ uma força eletromotriz com uma tensão rms de 75,0V e uma frequência de 550H z . (a) Qual é a corrente rms? Determine a tensão rm
Em um circuito R L C série oscilante R = 16,0Ω , C = 31,2μ F , L = 9,20m H e ε m = ε m s e n ( ω d t ) com ε m = 45,0V e ω d = 3000r a d / s . No instante t = 0,442m s , determine (a) a taxa P G com a
A figura 31-35 mostra um gerador de CA ligado aos terminais de uma “caixa-preta”. A caixa contém um circuito R L C , possivelmente com mais de uma malha, cujos elementos e ligações são desconhecidos.