Lista de Exercícios Resolvidos de Circuitos RL
Os diagramas mostram três circuitos com baterias idênticas, indutores idênticos e resistores idênticos. Classifique, de acordo com a corrente através da bateria, logo após o interruptor estar fechado, a partir do menor valor para o maior. Explique.
No circuito RL da figura abaixo, temos uma fonte de tensão controlada por corrente. Isso significa que sua diferença de potencial depende da corrente que circula pelo circuito. Calcule a constante de tempo indutiva e interprete o resultado.
A chave da esquerda no circuito que segue é fechada em
(a) Determinar e para .
(b) A chave do lado direito é fechada em . Determine e para
Uma bateria é ligada a um circuito em série no instante . Para que múltiplo de a corrente atinge um valor menor que o valor final?
Ver solução completaNo circuito da figura abaixo, a chave ficou na posição por um tempo muito longo.
Nesta condição, qual é a corrente no circuito?
Agora, é subitamente movida de para em .
Calcule a inicial através do indutor e através de cada resistor.
Calcule a energia magnética inicial armazenada no indutor.
Calcule a energia total dissipada nos resistores.
Ver solução completaNa figura, a chave ficou fechada por um tempo muito longo.
Quais são as correntes através de e ?
Qual é a energia armazenada no indutor?
A chave é então aberta em .
Escreva a expressão da corrente através do indutor em função do tempo;
Calcule a ddp inicial através do indutor;
Ver solução completaO circuito de indutores da figura abaixo, com , , e , é ligado a uma fonte de corrente alternada. Qual a indutância equivalente?
A corrente em um circuito aumenta para um terço do valor final em . Determine a constante de tempo indutiva.
Ver solução completaO circuito mostrado na figura 1 contém um resistor e um indutor em série com uma bateria de fem . A chave está inicialmente fechada e, portanto, nenhuma corrente passa pelo resistor , conforme a figura 1.
Se a chave permaneceu fechada por um tempo muito longo antes de , qual é a corrente estacionária no circuito antes da abertura da chave?
Com a corrente percorrendo o circuito, a chave é aberta no instante , de forma que uma nova resistência é adicionada em série aos demais elementos (veja a figura 2). Escreva equação diferencial para que descreve o comportamento do circuito para . Qual é a corrente no circuito imediatamente após a abertura da chave?
Imediatamente após a abertura da chave, calcule a força eletromotriz induzida pela variação de fluxo magnético através do indutor. Expresse sua resposta somente em termos de , e .
Ver solução completaO circuito abaixo ficou durante um longo tempo com a chave fechada. No instante , a chave é aberta.
- Determine o valor da corrente através do indutor no instante em que a chave é aberta.
- Obtenha a equação diferencial para a corrente através do indutor para e determine a solução satisfazendo a condição inicial .
- Determine a energia total dissipada por efeito Joule no resistor para .
Se você não resolver o item (a), deixe os itens (b) e (c) em função de .
No circuito abaixo, a chave ficou conectada por um longo tempo ao ponto . Considere o momento em que a chave é comutada para o ponto . Calcule:
- A corrente que passa pelo indutor no momento em que a chave é conectada ao ponto .
- A diferença de potencial sobre o resistor no momento em que a chave é conectada ao ponto .
- A energia dissipada no resistor no intervalo de tempo entre e .
Para o circuito ilustrado na figura, as resistências dos indutores são desprezíveis e o interruptor está aberto por um tempo muito longo.
No instante em que se fecha o interruptor, qual é a corrente através da resistência de ?
No instante em que se fecha o interruptor, qual é a diferença de potencial do indutor de ?
A chave é fechada por um tempo muito longo, qual é a diferença de potencial através do resistor de ?
Ver solução completaNo circuito abaixo, determine o valor indicado no amperímetro, justificando sua resposta,
- No momento em que ligamos a chave.
- Muito tempo depois da chave ser ligada.
- Neste instante, pelo caminho da resistência , quanto vale ?
A chave é novamente aberta.
Um circuito consiste de uma bateria , um indutor e um resistor , conectados por uma chave , como mostrado na figura. A chave , a qual esteve na posição “” por um longo tempo, é movida para a posição “” de tal forma que a bateria fica conectada em série com o indutor e o resistor. Qual das seguintes afirmativas descreve a corrente fluindo através do resistor, em dois instantes diferentes: i) imediatamente depois de a chave ser removida para “” e ii) muito tempo depois de ter sido movida para “”.
- ;
- ;
- ;
- ;
- ;
A figura mostra um anel condutor circular conectado a uma bateria de , um resistor de e uma chave S. Imediatamente após a chave S ser fechada, a corrente através do anel varia a uma taxa de A/s e a força eletromotriz induzida tem magnitude . Determine a indutância do anel.
- 0,6 H.
- 3,0 H.
- 0,25 H.
- 1,5 H.
- 5,0 H.
Uma bobina não ideal tem uma resistência de e uma indutância de . Se uma bateria de é conectada a esta bobina e a corrente atinge um valor de equilíbrio, qual a energia armazenada no indutor?
Um circuito é formado por uma bateria de , um indutor ideal de , uma resistência de e um interruptor , conectados em série. O interruptor estava aberto por um tempo muito longo e no instante é fechado.
Quanto tempo é necessário para a diferença de potencial entre os terminais do indutor atingir ?
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No circuito da figura, qual é a taxa de variação da corrente na bobina quando a corrente no resistor de é ?
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. No circuito da figura abaixo, , , , e
. Determine os valores de e logo após o fechamento da chave .
Determine os valores de e muito tempo após o fechamento da chave.
Um indutor , um resitor e uma fonte de fem são ligados em série a uma chave . Em a chave é fechada e a corrente nesse instante é zero. Depois de um tempo qual será a tensão no indutor?
a) .
b) .
c) .
d) .
e) .
Ver solução completaNo circuito da figura abaixo, tem-se e as seguintes fases sucessivas:
− Fase 1: chave na posição durante longo tempo;
− Fase 2: chave na posição durante longo tempo.
- Determine o valor de para que a tensão no indutor no inicio da fase seja igual a .
- Calcule o valor e o sentido das correntes que passam pelo resistor e no indutor no inicio e no fim da fase .
- Determine a expressão da corrente em na fase . Qual é o sentido da corrente em ?
- Calcule a energia dissipada em na fase .
Um indutor de e um resistor de são ligados em série a uma bateria ideal de . Uma chave no circuito é fechada no instante e, nesse instante, a corrente é zero. No instante , a energia armazenada no indutor é:
- ;
- ;
- ;
- ;
Q - Um circuito é composto por um indutor variável (cuja indutância pode ser ajustada entre zero e ) ligado em série com um resistor . O circuito é alimentado com uma tensão de e . Queremos que a potência dissipada no resistor possa variar entre e .
Qual valor de (mínimo ou máximo) deve estar associado a qual potência ( ou )? Justifique.
Qual deve ser o valor de ?
Qual deve ser o valor de ?
Ver solução completaNo circuito da figura ao lado a chave é fechada no instante .
Determine, em função da tensão da fonte, da indutância e das resistências e :
As correntes e , presentes no circuito, quando e quando .
Após um tempo muito longo, a chave é reaberta. Determine a potência que é dissipada nos resistores em função do tempo.
Determine a energia magnética do circuito, em função do tempo, a partir da reabertura da chave .
Ver solução completaO circuito ilustrado abaixo contém uma fonte de força eletromotriz , dois resistores de mesma resistência e um indutor de indutância . No instante de tempo a chave é fechada. Assinale a alternativa que indica a corrente na fonte em , , e para :
(a) e
(b) e
(c) e
(d) e
(e) e
Ver solução completaA figura mostra três circuitos com fontes, indutores e resistores iguais. Ordene os circuitos de acordo com a corrente que atravessa a fonte, imediatamente após o fechamento da chave, da maior corrente para menor
(a) Todos empatados
(b) 2, 3, 1
(c) 3, 2, 1
(d) 1, 2, 3
(e) 2, 1, 3
Ver solução completaPara a solução desse exercício, considere , , e como dados do problema.
A chave esteve fechada até que as condições estacionárias foram atingidas, Calcule a corrente no circuito nessa situação.
Em seguida abre-se a chave. Determine a através do indutor imediatamente após a abertura de .
Ver solução completaO circuito mostrado contém um indutor, dois resistores iguais, uma bateria ideal, e uma chave que pode estar nas posições ou .
Suponha que a chave permaneceu um longo tempo na posição e depois foi mudada para a posição .
Qual é a corrente no indutor imediatamente após a chave ser mudada para ?
;
;
;
;
;
Ver solução completaUm estudante utiliza duas bobinas, um resistor, uma pilha, um interruptor e um amperímetro para fazer a montagem mostrada na figura. Ele liga uma das bobinas em série com uma pilha, um resistor e um interruptor, inicialmente, desligado. A outra bobina, ele a conecta a um amperímetro e a coloca próximo à primeira. Em seguida, o estudante liga o interruptor no instante e desliga-o no instante . Assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa a corrente no amperímetro em função do tempo, na situação descrita.
Considere um circuito, contendo uma chave , como mostrado na figura. Inicialmente, quando a chave está aberta, não há fluxo magnético no indutor. Para , a chave é fechada. Quando a voltagem no resistor é igual à voltagem no indutor, qual é a corrente no circuito?
(a)
(b) .
(c) .
(d) .
(e) .
Ver solução completaImediatamente após o interruptor no circuito mostrado ser fechado, a corrente através da bateria é:
(a)
(b) .
(c) .
(d) .
(e) .
Ver solução completaQual é a corrente através da bateria imediatamente após o interruptor ser fechado no circuito da figura abaixo?
(a) Zero.
(b) .
(c) .
(d) .
(e) .
Ver solução completaUm circuito elétrico consiste de uma bateria de força eletromotriz (fem) , um resistor e um indutor . O circuito tem uma constante de tempo . Quando outro resistor idêntico ao resistor é conectado em paralelo ao primeiro resistor, a nova constante de tempo se torna:
08a) Imediatamente após a chave ter sido ligada, a potência de saída de cada lâmpada vale respectivamente.
(a) Nula nas duas lâmpadas
(b) Nula em e em
(c) e
(d) e nula em
(e) e
08b) Descreva o comportamento da intensidade luminosa das lâmpadas ao longo do tempo.
(a) irá diminuir e não vai variar.
(b) não vai variar e irá diminuir.
(c) não vai variar e irá aumentar.
(d) irá aumentar e não vai variar.
(e) irá diminuir e irá aumentar.
Ver solução completaA figura mostra três circuitos com fontes, indutores e resistores iguais. Ordene os circuitos de acordo com a corrente no resistor , começando pela maior, muito tempo após o fechamento da chave.
- 1, 2, 3;
- 1, depois 2 e 3 empatados;
- 3, 2, 1;
- 3, 1, 2;
- todos empatados;
Na figura, a chave ficou fechada por um tempo muito longo.
Quais são as correntes através de e ?
Qual é a energia armazenada no indutor?
A chave é então aberta em .
Escreva a expressão da corrente através do indutor em função do tempo;
Calcule a ddp inicial através do indutor;
Ver solução completaNo circuito abaixo a corrente inicial é nula. No instante inicial a chave é fechada, neste instante determine:
- A corrente em todo o circuito.
- A diferença de potencial sobre o indutor.
- A corrente em todo o circuito.
- A diferença de potencial sobre o indutor.
- A corrente em todo o circuito.
- A diferença de potencial sobre o indutor.
Passado um tempo muito longo após a chave ser fechada, determine:
A chave então é aberta, neste instante, determine:
Os diagramas mostram três circuitos com baterias idênticas, indutores idênticos e resistores idênticos. Classifique, de acordo com a corrente através da bateria, logo após o interruptor estar fechado, a partir do menor valor para o maior. Explique.
Os diagramas mostram três circuitos com baterias, indutores e resistores idênticos.
Classifique os circuitos, de acordo com o valor da corrente na bateria, do menor para o maior, logo após o fechamento do interruptor.
1, 2 e 3
1, 3 e 2
3, 1 e 2
3, 2 e 1
2, 1 e 3
2, 3 e 1
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