Responda as perguntas:
Como se comporta um indutor em um circuito alimentado por uma fonte de cc?
Como se comporta um indutor em um circuito alimentado por uma fonte de cc?
Passo 1
O enunciado pede para entender como um indutor se comporta quando conectado a uma fonte de corrente contínua (CC). O conteúdo aqui é teoria de circuitos, em especial a resposta transitória e o regime permanente de um indutor. Para resolver, vamos usar a equação constitutiva do indutor e analisar o que ocorre no instante da conexão e depois no regime estacionário.
Passo 2
A relação fundamental de um indutor é
onde
é a indutância e
a corrente no indutor. Se aplicarmos uma tensão constante
a partir de
, então
Integrando em função do tempo, temos
Passo 3
No instante imediatamente após ligar a fonte,
, normalmente
. Como o indutor não permite mudança instantânea de corrente, a corrente permanece em zero naquele instante. Na prática, isso significa que o indutor se comporta como um circuito aberto no momento da comutação, impedindo fluxo brusco de corrente.
Passo 4
Conforme o tempo avança, a corrente cresce de forma linear (no caso ideal), pois
é constante. Em um circuito real com resistência
em série, esse crescimento torna-se exponencial e limitada a
com constante de tempo
.
Passo 5
No regime permanente, a corrente atinge valor constante e
. Então
o que significa que o indutor não apresenta queda de tensão e passa a se comportar como um curto-circuito em CC.
Resposta
O indutor, ao ser submetido a uma fonte de CC, inicialmente (regime transitório) se opõe à mudança de corrente e atua como circuito aberto, fazendo a corrente partir de zero e crescer gradualmente. No regime permanente, a corrente torna-se constante, a tensão no indutor cai a zero e ele se comporta como um curto-circuito.