UFF – Física 2 – Provas Antigas – VR – 2022.1 – Questão 14
Uma fonte aplica uma com frequência de e valor de pico de em um circuito RLC em série que possui uma resistência de , uma capacitância de e um indutor de . Determine qual será o valor do pico de voltagem no indutor.
A)
B)
C)
D)
E)
Passo 1
Eaee!!! Belezinha? Olha.. basicamente nessa questão queremos descobrir o pico de tensão no indutor dado que trata-se de uma corrente alternada que percorre o circuito.
Mas sabe como se calcula a tensão no indutor? É assim olha:
Onde é a tensão no indutor, é a indutância e é a corrente que varia no tempo.
Assim, precisamos descobrir o valor da corrente que percorre o circuito, que pode ser encontrada pela Lei de Ohm:
Onde é a tensão aplicada no circuito e é a impedância.
Então bora lá!!!
Passo 2
Sabemos que uma tensão alternada pode ser escrita como:
Onde é a tensão de pico, é a frequência e é o tempo.
Dessa forma, substituindo pelos dados fornecidos no enunciado, temos:
Passo 3
Além disso, podemos encontrar a impedância somando a resistência com a reatância indutiva e capacitiva .
Assim, é dada por:
E é dada por:
Assim, temos que a impedância é dada por:
Passo 4
Dessa forma, pela Lei de Ohm, podemos descobrir a corrente do circuito:
Agora podemos encontrar a tensão no indutor!!
Passo 5
Por fim, podemos encontrar a tensão no indutor da seguinte forma (como foi apresentado no passo 1):
Em que podemos ver que o pico de tensão no indutor é de ou .
Entendeu direitinho? Responde aee ;)
Resposta
A)