Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 31.2 - Ex. 4
A frequência de oscilação de um circuito LC é . No instante , a placa A do capacitor está com a carga positiva máxima. Determine em que instante (a) a placa estará novamente, pela primeira vez, com a carga positiva máxima; (b) a outra placa do capacitor estará pela primeira vez com a carga positiva máxima; (c) o indutor estará pela primeira vez com o campo magnético máximo.
Passo 1
Fala aí, galerinha! 😁
Aqui temos um circuito LC que é formado por um indutor e um capacitor onde uma placa do capacitor está com a carga máxima, conforme o tempo passa temos que calcular quando a placa voltará a ter esta carga, quando a outra placa estará com esta carga, e quando o campo será máximo.
Tem ideia de como fazemos isso? 🤔
Passo 2
(a) Os valores de para os quais a placa A está novamente com a carga positiva máxima são múltiplos do período:
como onde é a frequência do circuito
Se , então
no qual n = 1, 2, 3, 4, ... Como o menor desses tempos corresponde a n = 1,
Ou seja, é o primeiro periodo de oscilação do circuito.
Tranquilo até aqui? 😁
Passo 3
(b) Como o tempo para que a outra placa esteja com a carga positiva máxima é metade do período, a primeira vez em que isso ocorre é
Concorda? 👀
Passo 4
(c) Como o tempo para que a corrente seja máxima (e, portanto, o campo magnético do indutor seja máximo) é um quarto do período pois é quando o tempo está na metade do ciclo de carga máxima nas placas do capacitor, a primeira vez em que isso ocorre é
O que achou? Responde Aí! 😊
Resposta
(a) .
(b)
(c)