Um capacitor de 2200 pF é carregado a 120 V e então rapidamente conectado a um indutor e o circuito passa a oscilar com frequência de 19 kHz .
Qual é a energia máxima armazenada no indutor, em mu J (ou 10.6 J )? Use PONTO para separar os decimais.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um capacitor de 2200 pF que é carregado a 120 V e, depois, conectado a um indutor, fazendo o circuito oscilar a uma frequência de 19 kHz. O que precisamos descobrir é qual a energia máxima armazenada no indutor, medida em microjoules (μJ). Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre circuitos LC (indutor-capacitor) e como a energia se comporta nesses componentes.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a energia que está armazenada no capacitor quando ele está carregado. A fórmula para a energia armazenada em um capacitor é:
E = 12 C V^2
Aqui:
  • $ E $ é a energia armazenada,
  • $ C $ é a capacitância do capacitor,
  • $ V $ é a tensão aplicada.

Passo 3

Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
  • $ C = 2200 , pF = 2200 \times 10^{-12} , F $
  • $ V = 120 , V $
Então:
C = 2200 , pF = 2200 times 10^-12 , F

Passo 4

Agora, vamos fazer as contas:
(120 , V)^2 = 14400 , V^2
E = 12 times 2200 times 10^-12 times 14400
E = 0,5 times 2200 times 14400 times 10^-12
E = 15.840.000 times 10^-12 , J

Passo 5

Convertendo joules para microjoules ( 1 , J = 10^6 , muJ):
E = 15.840.000 times 10^-12 , J = 15,84 , muJ

Resposta

A energia máxima armazenada no indutor é 15,84 μJ.

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