um circuito RCL, de indutância
e de capacitância
, a resistência é igual a
.
a) Qual a frequência desse circuito?
Suponha que seja acrescida uma fonte externa dada por
ressonância com o oscilador.
b) Qual a nova a frequência do circuito?
c) Qual a amplitude da corrente desse circuito?
a) Qual a frequência desse circuito?
b) Qual a nova a frequência do circuito?
c) Qual a amplitude da corrente desse circuito?
Passo 1
O enunciado trata de um circuito série R–L–C com os valores
e
Na parte (a) queremos a frequência natural (ressonância) do circuito livre; na parte (b) a frequência quando adicionamos uma fonte forçada em ressonância; e na (c) a amplitude da corrente nessa condição.
Na parte (a) queremos a frequência natural (ressonância) do circuito livre; na parte (b) a frequência quando adicionamos uma fonte forçada em ressonância; e na (c) a amplitude da corrente nessa condição.
Passo 2
A frequência de ressonância num circuito série R–L–C é dada por
Substituindo os valores:
Para converter em hertz usamos
:
Passo 3
(b) Quando acoplamos uma fonte externa em ressonância com o oscilador ela “força” o circuito a oscillar exatamente em
.
Logo, a nova frequência permanece
Logo, a nova frequência permanece
Passo 4
(c) Em ressonância a impedância do circuito série R–L–C reduz-se à resistência pura,
. \r
Se a tensão forçada é
a amplitude da corrente é
Se a tensão forçada é
a amplitude da corrente é
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)