Lista12

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Instituto de Física da Universidade Federal da Bahia 
Departamento de Física do Estado Sólido 
Física Geral e Experimental III – Fis123 
 
12ª Lista de Exercícios 
Corrente Alternada 
 
1. A saída de um gerador de corrente alternada é dada por ( )4/sen piωεε −= to , Vo 30=ε e 
srad /350=ω . A corrente é dada por ( )4/3sen piω −= tII o , onde mAIo 620= . 
a. Determine o instante, depois de t = 0, para o qual a f.e.m. do gerador atinge pela primeira vez seu valor 
máximo. Resp: 6,73 ms 
b. Em que instante t a corrente atinge pela primeira vez seu valor máximo? Resp: 11,2 ms 
c. O circuito contém apenas um elemento além do gerador. Este elemento é um capacitor, indutor ou 
resistor? Justifique. Calcule o valor deste elemento. Resp: L = 138,2 mH 
 
2. Num circuito RLC operando a 60 Hz, a tensão máxima no indutor é o dobro da tensão máxima no 
resistor, enquanto através do capacitor ela é igual à tensão máxima nos terminais do resistor. 
a. Calcule o ângulo de fase que indica o atraso da corrente em relação à tensão do gerador de CA. 
b. Se a f.e.m. máxima do gerador é 30 V, qual deve ser a resistência para obtermos uma amplitude de 
corrente de 300 mA? Resp: a) 450 ; b) 70,7 Ω 
 
3. Mostre que, na curva de ressonância, 
a. O circuito é predominantemente indutivo para freqüências maiores do que a freqüência de ressonância, 
enquanto que é predominantemente capacitivo para freqüências menores. 
b. A meia largura fracional é dada, em boa aproximação, por: 
L
R
ω
=
ω
ω∆ 3
, onde ω é a freqüência de 
ressonância e ω∆ é a largura do pico de ressonância para I = Io/2 . Observe que esta expressão 
pode ser escrita como 31/2 Q-1, o que mostra claramente que um circuito de Q elevado possui um pico de 
ressonância agudo, ou seja um ωω∆ pequeno. 
 
4. Mostre que num circuito de corrente alternada RLC em série, a potência é toda dissipada na resistência. 
 
5. a. Um transformador é constituído por N1 espiras no primário, N2 espiras no secundário e um núcleo 
(usualmente de material ferromagnético). Se ε é a tensão aplicada no primário, qual será a tensão de saída, 
admitindo-se o caso ideal? Discuta os casos sem e com resistência de carga. Quais são as possíveis 
causas de perdas de energia? 
b. Suponha que N1 = 500, N2 = 10 e que a tensão eficaz aplicada seja de 120 V. Qual é a tensão no 
secundário (sem carga)? 
c. Se o secundário for ligado a uma carga resistiva de 15 Ω, obtenha o valor eficaz da corrente no 
enrolamento primário e no secundário. 
 
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6. Calcule a impedância, o ângulo de fase, a corrente, a potência e a ddp através dos indutores e 
capacitores dos circuitos abaixo. Sabe-se que tcoso ωε=ε e: 
Vo 10=ε Hz310=ω L1 = 1mH L2 = 10 L1 C1 = 1 mF C2 = 10 C1 R1 = 1 Ω R2 = 10 R 
 
a. b. c. 
 
 
 
 
 
d. e. f. 
 
 
 
 
 
 
g. h. 
R1
L1
ε
R1
C1ε
R1
L1ε R2
L2
C2
ε
R1
C1
C2
ε
R1
L2 L2
ε
R2
C2
R1 L1ε C1
C1ε R2
L1
R2
R1