Exercício de Física Haliday (136)

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=
Em
E36-20 (a) Para toróides L = µ0N2h ln(b/a)/2ÿ. O número de voltas é limitado pelo raio interno: N d = 2ÿa. Nesse 
caso,
Finalmente, i1 = (100 V)/(22 ÿ) = 4,55 A e
= 3,33 A. 
(10ÿ) + (20ÿ)
E36-19 (a) Quando a chave acaba de ser fechada, não há corrente através do indutor. Então i1 = i2 é dado por
e então encontrar a resistência equivalente do circuito
A indutância é então
A constante de tempo é
(a) i1 = (10 V)/(5,0 ÿ) = 2,0 A. (b) 
Zero; leia o parágrafo acima. (c) A 
corrente que passa pela chave é a soma das duas correntes acima, ou 2,0 A. (d) Zero, já que 
a corrente que passa por R2 é zero. (e) 10 V, já que 
o potencial em R2 é zero. (f) Observe os resultados 
do Exercício 36-17. Quando t = 0 a taxa de variação da corrente é di/dt = E/L. Então
(b) Muito tempo depois, há corrente através do indutor, mas é como se o indutor não tivesse efeito no circuito. 
Então a resistência efetiva do circuito é encontrada encontrando primeiro a resistência equivalente da parte paralela
ÿV2 = (100 V) ÿ (4,55 A)(10 ÿ) = 54,5 V;
(0,10m)
(c) Depois que a chave é aberta, a corrente através da bateria é interrompida, enquanto a corrente através da bateria é interrompida.
i1 =
1/(30ÿ) + 1/(20ÿ) = 1/(12ÿ),
N = 2ÿ(0,10 m)/(0,00096 m) = 654.
2ÿ
R = N(0,08m)(0,021ÿ/m) = 1,10ÿ
(II) Após a chave ter sido fechada por um longo período de tempo, as correntes ficam estáveis e o indutor não 
tem mais efeito no circuito. Então o circuito é uma rede paralela simples de dois resistores, cada resistor tem uma 
diferença de potencial de 10 V.
(10ÿ) + (12ÿ) = 22ÿ.
(4ÿ×10ÿ7H/m)(654)2 (0,02m)
ÿL = L/R = (3,1×10ÿ4H)/(1,10 ÿ) = 2,8×10ÿ4 s.
(100V)E
conseqüentemente, i2 = (54,5 V)/(20 ÿ) = 2,73 A. Não perguntou, mas i2 = (4,55 A) ÿ (2,73 A) = 1,82 A.
(b) Cada volta tem um comprimento de 4(0,02 m) = 0,08 m. A resistência é então
(0,12m) = 3,1×10ÿ4H.
E36-21 (I) Quando a chave é fechada, não há corrente através do indutor ou R2, então a diferença de potencial 
através do indutor deve ser 10 V. A diferença de potencial através de R1 é sempre 10 V quando a chave está 
fechada, independentemente do tempo decorrido desde o fechamento.
di/dt = (10 V)/(5,0 H) = 2,0 A/s.
indutor continua ligado. Então i2 = i3 = 1,82 A. (d) 
Todos vão para zero.
eu =
139
R1 + R2
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