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
(ou
)? Use PONTO para separar os decimais.
Qual é a energia máxima armazenada no indutor, em
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Temos um capacitor de 2200 pF (picoFarads) carregado a 120 V que, ao ser conectado a um indutor, faz o circuito oscilar com uma frequência de 19 kHz. A matéria envolvida aqui é o Circuito LC (Indutor-Capacitor), que estuda como energia é armazenada e transferida entre capacitores e indutores em um circuito oscilante. Para resolver, vamos precisar das fórmulas de energia armazenada em capacitores e indutores, além da relação entre a frequência de oscilação e os componentes do circuito.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia máxima armazenada no capacitor. A fórmula para a energia armazenada em um capacitor é:
Aqui,
é a capacitância e
é a voltagem. Vamos substituir os valores:
Então,
Passo 3
Vamos calcular passo a passo:
- Primeiro, calcule
:
- Multiplique
por :
- Faça a multiplicação:
- Agora, multiplique por
:
- Finalmente, aplique o
:
Passo 4
Agora, vamos converter a energia de joules para microJoules (
):
Resposta
A energia máxima armazenada no indutor é de 15.840 μJ.