Exercícios Resolvidos de Circuitos RL

UFF - Física 2 – P3 2018.1 - 3

Um circuito consiste de uma bateria V , um indutor L e um resistor R , conectados por uma chave S , como mostrado na figura. A chave S , a qual esteve na posição “ a ” por um longo tempo, é movida para a posição “ b ” de tal forma que a bateria fica conectada em série com o indutor e o resistor. Qual das seguintes afirmativas descreve a corrente fluindo através do resistor, em dois instantes diferentes: i) imediatamente depois de a chave ser removida para “ b ” e ii) muito tempo depois de ter sido movida para “ b ”.

  1. i )   I R = V / R ; i i )   I R = 0
  2. i )   I R = V / R ; i i )   I R = V / R
  3. i )   I R = 0 ; i i )   I R = V / R  
  4. i )   I R = 0 ; i i )   I R = V / ( 2 R )
  5. i )   I R = 0 ; i i )   I R = 2 V / R

Passo 1

Quando a chave fica ligada por um tempo muito grande no ponto a , não passa nenhuma corrente no circuito.

Ao passar a chave para a posição b , inicialmente não haverá nenhuma corrente no circuito, por isso I R = 0 . Se a chave fica ligada em b , a corrente aumentará até atingir um valor máximo. Nesse momento, a corrente i t = ∞ (“tempo muito longo”) não variará mais com o tempo e, dessa maneira, teremos:

V i n d u t o r = - L d i d t = 0   ,

ou seja, a diferença de potencial através do indutor será zero e ele vai se comportar como uma parte do fio do circuito, mas ainda vai passar corrente através dele.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Como não haverá diferença de potencial no indutor, a corrente que circulará no instante de tempo muito longo será

V = R I R   ⇒ I R = V R   .

Repetindo, é importante notas que essa corrente I R também passará pelo indutor, porém, como ela não varia com o tempo, no indutor não aparece uma diferença de potencial.

Portanto, I R = V / R é o valor da corrente máxima que passará no circuito depois de um tempo muito longo depois que a chave foi colocada na posição b .

Resposta

Letra c.

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