Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 31.8 - Ex. 32
Um gerador de corrente alternada com uma força eletromotriz , onde e é ligado a um capacitor de . (a) Qual é o valor máximo da corrente? (b) Qual é a força eletromotriz do gerador no instante em que a corrente é máxima? (c) Qual é a corrente no instante em que a força eletromotriz do gerador é e está aumentando em valor absoluto?
Passo 1
E aí, galerinha! 😉
Nesse problema temos um circuito de corrente alternada com um gerador e um capacitor e nosso objetivo é determinar qual é o valor máximo da corrente, a força eletromotriz do gerador no instante em que a corrente é máxima e a corrente no instante em que a força eletromotriz do gerador é e está aumentando em valor absoluto
Tem ideia de como fazemos isso? 🤔
Como o único elemento do circuito é o capacitor, toda a tensão do gerador é destinada a ele:
Para esse tipo de circuito, a corrente é dada por
onde
Assim,
Veja só! 😉
Passo 2
O valor máximo da corrente é dado por
Substituindo os dados do problema:
Tranquilo até aqui? 😊
Passo 3
No item (b) queremos saber a fem do gerador quando a corrente for máxima. Ora, se a corrente é máxima, temos que
Mas neste caso,
Assim, como a corrente está defasada em da fem do gerador, quando ela é máxima, a fem do gerador é nula:
Bacana, não é? 😉
Passo 4
Por fim, queremos a corrente quando a fem no gerador é e está crescendo em módulo. Isso ocorre para
Assim, tiramos que
Para ver qual é o sinal correto: como a fem é negativa e está crescendo em módulo, estamos no terceiro quadrante do círculo trigonométrico, de modo que
Assim,
Assim, usando a resposta do item (a):
E aí! o que achou? Responde Aí! 😁
