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Corrente de deslocamento - Inductância 23/02/2016 Prof. Benjamin Fragneaud bfragneaud@fisica.ufjf.br 1 Exercício 1: Um capacitor de placas paralelas circulares, de raio R, tem um corrente de deslocamento id não uniforme. A densidade de corrente de deslocamento jd é dada como sendo ~jd = A0 (1− r/R)) iˆ A/m2 onde r é a distancia radial com respeito ao eixo central do capacitor. De a expressão do campo magnético devido à corrente de deslocamento a uma distancia r do centro do capacitor (a) quando r ≤ R (b) quando r ≥ R. 2 Exercício 2: Um capacitor de placas paralelas circulares de raio R está conetado a uma força eletromotriz alternada ξ = ξmsen(ωt). Considerando este capacitor como sendo perfeito, (a) calcule a corrente de deslocamento id máxima, (b) de a expressão do campo magnético máximo devido à corrente de deslocamento. 3 Exercício 3: A figura 1 mostra um circuito de duas bobinas em serie com inductância mutua M. Cada espira tem respectivamente N1 e N2 espiras, e inductância L1 e L2. 1. Mostrar que a inductância equivalente é: leq = L1 + L2 + 2M 2. Qual é a montagem que devemos fazer para obter duas uma inductância equivalente: leq = L1 + L2 − 2M Figura 1: Figura correspondente ao exercício 3 1 4 Exercícios 2: Na figura 2(a) o inductor tem 25 voltas e a bateria é considerada como ideal e tem uma fem de 16V . A figura 3(b) mostra o fluxo que passa através da bobina em função da corrente. O eixo vertical tem por escala máxima 4.10−4 Tm2, e a escala máxima no eixo horizontal é i = 2, 00A. 1. Ao tempo t = 0 fechamos a chave, qual é a taxa de variação da corrente ao tempo t = 1.5 τL. 2. Usando a mesma montagem com uma inductância de 15 mH, uma resistência de 20, 00 Ω e uma fem de 16V . Qual deve ser o tempo para que diferença de potencial na resistência seja a mesma que na inductância. Figura 2: Figura correspondente ao exercício 2 2
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