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 .

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.

Exercícios de Livros Relacionados

Quanto tempo é necessário, depois que a fonta é removida, para que a diferença de potencial entre os terminais do resistor de um circuito RL com L = 2,00H e R = 3,00Ω diminua para 10,0 % do valor inic
Um gerador de frequência ajustável é ligado em série com um indutor L = 2,50m H e um capacitor C = 3,00μ F . Para que frequência o gerador uma corrente com a maior amplitude possível no circuito?
A força eletromotriz da fonte do circuito da Fig. 30-16 varia com o tempo de tal forma que a corrente é dada por i t = 3,0 + 5,0 t , onde i está em ampères e t em segundos. Suponha que R = 4,0Ω e L =
Na Fig. 30-70, depois que a chave S é fechada no instante t = 0 , a força eletromotriz da fonte é ajustada automaticamente para manter uma corrente constante i passando pela chave. (a) Determine a cor
Na figura 30-73a, a chave S permaneceu na posição A por um tempo suficiente para que a corrente no indutor de indutância L 1 = 5,00m H e o resistor de resistência R 1 = 25,0Ω se estabilizasse. Da mesm