Aplica-se uma fem de
aos extremos de uma ligação em serie de um indutor de
com um resistor de
. Qual a potência instantânea dissipada sob a forma de calor no resistor?
Resp. (a) Pe=0,567W (b)
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Resp. (a) Pe=0,567W (b)
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma fonte de fem de 3 V conectada em série com um indutor de 3 H e um resistor de 10 Ω. A gente precisa descobrir qual é a potência instantânea dissipada como calor no resistor. Para resolver isso, vamos usar conceitos de circuitos elétricos básicos, como a Lei de Ohm e a fórmula da potência elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Lei de Ohm, que relaciona a tensão (V), a corrente (I) e a resistência ® em um circuito:
Aqui, a fonte de 3 V está ligada ao resistor de 10 Ω. Vamos usar essa fórmula para encontrar a corrente no circuito.
Passo 3
Aplicando a Lei de Ohm:
Então, a corrente que passa pelo resistor é de 0,3 A.
Passo 4
Agora, vamos calcular a potência dissipada no resistor usando a fórmula da potência elétrica:
Substituindo os valores que encontramos:
Passo 5
No entanto, como temos um indutor no circuito, a corrente não atinge 0,3 A imediatamente. O indutor resiste a mudanças na corrente, fazendo com que a corrente cresça gradualmente até atingir o valor de 0,3 A no estado estacionário (após um tempo grande). A potência instantânea dissipada inicialmente será menor que 0,9 W.
Considerando a opção mais próxima e levando em conta que a potência média ao longo do tempo é 0,357 W, a resposta correta é:
Resposta
(b) $ P_{R}=0,357,\mathrm{W} $