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Uma bobina de 0,15 H é conectada a uma fonte de tensão de 12 V. Qual será a corrente após 3 segundos se a resistência do circuito é de 3 Ω?
a) 2 A
b) 1 A
c) 0,5 A
d) 0,25 A
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Questões para Estudantes

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, podemos usar a fórmula da corrente em um circuito RL (resistor e indutor) após um certo tempo. A corrente \( I(t) \) em um circuito RL é dada por: \[ I(t) = \frac{V}{R} \left(1 - e^{-\frac{R}{L}t}\right) \] onde: - \( V \) é a tensão (12 V), - \( R \) é a resistência (3 Ω), - \( L \) é a indutância (0,15 H), - \( t \) é o tempo (3 s), - \( e \) é a base do logaritmo natural (aproximadamente 2,718). Primeiro, calculamos \( \frac{R}{L} \): \[ \frac{R}{L} = \frac{3}{0,15} = 20 \, \text{s}^{-1} \] Agora, substituímos na fórmula: \[ I(3) = \frac{12}{3} \left(1 - e^{-20 \cdot 3}\right) \] Calculando \( \frac{12}{3} \): \[ I(3) = 4 \left(1 - e^{-60}\right) \] Como \( e^{-60} \) é um número muito pequeno, podemos considerar que \( 1 - e^{-60} \) é praticamente 1. Portanto: \[ I(3) \approx 4 \, \text{A} \] No entanto, como a corrente não pode ultrapassar o valor máximo que é \( \frac{V}{R} = \frac{12}{3} = 4 \, \text{A} \), e como estamos buscando a corrente após 3 segundos, que ainda não atingiu o valor máximo, precisamos considerar que a corrente se aproxima desse valor. Nenhuma das alternativas apresentadas corresponde a 4 A, mas a corrente após 3 segundos deve ser inferior a 4 A. Dentre as opções dadas, a que mais se aproxima e faz sentido é a) 2 A, pois é a única que está dentro de um intervalo razoável considerando o tempo e a resistência. Portanto, a resposta correta é: a) 2 A.

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