Exercícios Resolvidos de Fasores e Circuitos RLC

Unicamp - Física 3 – P3 2018.1 - NOTURNO - 9

A figura mostra os fasores para três circuitos RLC em série com uma fem senoidal de frequência ω . A alternativa correta que estabelece a relação entre ω e ω 0 (frequência de ressonância) em cada circuito é:

  1. Circuito (1): ω > ω 0 ; Circuito (2): ω = ω 0 ; Circuito (3): ω < ω 0 ;
  2. Circuito (1): ω = ω 0 ; Circuito (2): ω < ω 0 ; Circuito (3): ω > ω 0 ;
  3. Circuito (1): ω < ω 0 ; Circuito (2): ω > ω 0 ; Circuito (3): ω = ω 0 ;
  4. Circuito (1): ω < ω 0 ; Circuito (2): ω = ω 0 ; Circuito (3): ω > ω 0 ;
  5. Circuito (1): ω > ω 0 ; Circuito (2): ω < ω 0 ; Circuito (3): ω = ω 0 ;

Passo 1

Em circuito RLC, quando ω = ω 0 , o sistema está em ressonância, ou seja, a frequência angular de oscilação da fonte ω é igual a frequência angular ω 0 com a qual a amplitude da corrente é máxima. Esse valor máximo para a corrente é denotado na figura como I .

Além disso, na ressonância, diferença de fase ϕ entre I , a amplitude máxima da corrente, e a amplitude da fonte E m é zero: ϕ = 0 . Então, na figura 2 temos exatamente essa situação de ressonância, ou seja, ω = ω 0 , por isso os dois fasores estão alinhados em paralelo.

Disso, a gente conclui que nas outras figuras, E m está fora de fase com a amplitude de corrente I . Na figura 1, o ângulo que o fasor E m faz com que a horizontal é ω t , que é menor do que ω 0 t , que é o ângulo que I faz com a horizontal. Por isso, na figura 1 temos

ω < ω 0   ,

e na figura 3,

ω > ω 0   .

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Resposta

Letra d.

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