Enunciado

Um circuito LC oscilante formado por um capacitor de 1,0 n F e um indutor de 3,0 m H tem urna tensão máxima de 3,0 V . Determine (a) a carga máxima do capacitor; (b) a corrente máxima do circuito: (c) a energia máxima armazenada no campo magnético do indutor.

Passo 1

Aqui temos um circuito LC que contem um capacitor e um indutor, e é nos dado a tensão máxima. Temos que calcular a carga máxima, a corrente máxima e a energia máxima

Passo 2

(a) A carga máxima é

Q = C V m a x = 1,0 × 10 - 9 F × 3,0 V = 3,0 × 10 - 9 C = 3,0 n C

Passo 3

(b) Como U = L I 2 2 = Q 2 2 C , logo

I = Q L C = 3,0 × 10 - 9 C 3,0 × 10 - 3 H × 1,0 × 10 - 9 F = 1,7 × 10 - 3 A = 1,7 m A

Passo 4

(c) Quando a corrente é máxima, a energia magnética também é máxima. Assim,

U B , m a x = 1 2 L I 2 = 1 2 3,0 × 10 - 3 H × 1,7 × 10 - 3 A 2 = 4,5 × 10 - 9 J = 4,5 n J

Resposta

(a) Q = 3,0 n C

(b) I = 1,7 m A

(c) U B , m a x = 4,5 n J

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