-1 Em um certo circuito
oscilante a energia total é convertida de energia elétrica no capacitor em energia magnética no indutor em
. Determine (a) o período das oscilações; (b) a freqüência das oscilações. (c) Se a energia magnética é máxima em um certo instante, quanto tempo é necessário para que seja máxima novamente?
Passo 1
O enunciado fala de um circuito oscilante
em que a energia total vai do capacitor (energia elétrica) para o indutor (energia magnética) em
. O que precisamos saber: o período
das oscilações, a frequência
e o tempo entre dois instantes em que a energia magnética é máxima de novo. Para isso, usamos o fato de que a energia elétrica máxima passa a ser energia magnética máxima no tempo de um quarto de período (
).
Passo 2
Como a conversão de energia elétrica máxima em magnética máxima leva
, basta isolar
:
Passo 3
A frequência é o inverso do período, isto é,
Passo 4
Os picos sucessivos de energia magnética ocorrem a cada metade de período, pois aparecem em
,
,
, etc. Logo o intervalo entre dois picos é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)