Exercícios Resolvidos de Circuitos RL

UFF - Física 2 – P3 2018.1 - 18

Uma bobina não ideal tem uma resistência de 0,5   Ω e uma indutância de 0,02   H . Se uma bateria de 6,0   V é conectada a esta bobina e a corrente atinge um valor de equilíbrio, qual a energia armazenada no indutor?

  1. 2,1   J
  2. 1,4   J
  3. 1,9   J
  4. 0,7   J
  5. 2,8   J

Passo 1

Aqui, é importante nos lembrarmos de que o potencial através de um indutor é dado por

V L = L d i d t   ,

ou seja, depende diretamente da taxa de variação da corrente i com o tempo. Portanto, se a corrente atinge um valor de equilíbrio I , isto é, chega a um valor que não varia mais com o tempo, então a tensão através do indutor é zero e, nesse caso, a energia armazenada U no campo magnético dentro do indutor é

U = L I 2 2   .  

Precisamos encontrar, então, o valor da corrente de equilíbrio I .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Nesse caso, como discutimos, a diferença de potencial no indutor é zero e só existirá uma queda de potencial através do resistor e essa ddp deve ser igual àquela E fornecida pela bateria. Por isso, teremos que

E = R I ⇒ I = E R = 6 0,5 = 12   A   .

Com isso, a energia U armazenada no indutor é

U = 0,02 2   12 2 = 1,44   J   .

Resposta

Letra b.

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