LISTA 4 - Prof. Jason Gallas, IF UFRGS 30 de Junho de 2004, ` as 4:24 a.m. Doutor em Física pela Universidade Ludwig Maximilian de Munique, Alemanha

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1 2 de :46 LISTA 4 - Prof. Jason Gallas, IF UFRGS 30 de Junho de 2004, ` as 4:24 a.m. Exerc ícios Resolvidos de Teoria Eletromagn ética Jason Alfredo Carlson Gallas, professor titular de física te órica, Doutor em Física pela Universidade Ludwig Maximilian de Munique, Alemanha Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Física Matéria para a QUARTA prova. Numeraç ao conforme a quarta ediç ão do livro Fundamentos de Física, Halliday, Resnick e Walker. Esta e outras listas encontram-se em: jgallas Conte údo 36 Correntes Alternadas Quest oes Problemas e Exercícios: Trˆes circuitos simples (1/12) O circuito série (13/28) Potˆencia em circuitosde corrente alternada (29/43) O transformador (44/48)... 9 Coment arios/sugest oes e Erros: favor enviar para if.ufrgs.br (lista4.tex ) jgallas Página 1 de 11

2 3 de :46 LISTA 4 - Prof. Jason Gallas, IF UFRGS 30 de Junho de 2004, ` as 4:24 a.m. 36 Correntes Alternadas 36.1 Quest oes Q De que modo um fasor difere de um vetor? Sabemos, por exemplo, que fems, diferenças de potencial e correntes n ao são grandezas vetoriais. De que modo, ent ao, se pode justificar construç oes como as da Fig. 36-6? A d.d., a fem e a corrente n ao são vetores e, portanto, não seguem as regras da soma vetorial. A utilizaç ao de fasores para descrever estas grandezas e útil em virtude da possibilidade da existˆ encia da diferença de fase entre a corrente e a tens ao, a qual se traduz em efeitos físicos (lembre-se, por exemplo, de que o fator de pot encia ˆ é dado por, onde é a diferença de fase entre a corrente e a fem). A direç ao do fasor não corresponde a nenhuma direç ao no espaço. Contudo, a projeç ao do fasor sobre um eixo possui a mesma fase de grandeza física a ele associada. Um diagrama de fasores é muito útil porque ele indica as relaç oes de fase entre as grandezas representadas por estes fasores. Q Suponha, como enunciado na Seç ao 36-4, que um dado circuito seja mais indutivo que capacitivo, isto é, que. (a) Isto significa, para uma freqüência angular fixa, que é relativamente grande e relativamente pequeno ou que e são relativamente grandes? (b) Para valores fixos de e de, significa que é relativamente grande ou relativamente pequeno? (a) significa que. Para um valor de fixo, o produto deve se relativamente grande. (b) Para e fixos, o valor de é que deve ser relativamente grande Problemas e Exerc ícios: Tr ês circuitos simples (1/12) E Suponha que a Eq descreva a fem efetiva disponível na saida de um gerador de Hz. Qual a freqüência angular correspondente? Como a companhia de energia el etrica estabelece essa freq uência? E Um capacitor de F está ligado, como na Fig. 36-4a, a um gerador de corrente alternada com V. Qual ser a a amplitude da corrente alternada resultante se a freq uência da fem for (a) khz; (b) khz? (a) Use o fato que. Portanto (b) Se é vezes maior, tamb em o é a corrente: E Um indutor de mh est á ligado, como na Fig. 36-5a, a um gerador de corrente alternada com V. Qual ser a a amplitude da corrente alternada resultante se a freq uência da fem for (a) khz; (b) khz? (a) A amplitude da corrente e dada pela Eq com, onde khz: (b) Para khz a reatˆancia indutiva e vezes maior e, portanto, A Observaç ao: os números dados no final do livro est ao errados. E Um resistor de está ligado, como na Fig. 36-3a, a um gerador de corrente alternada com V. Qual ser a a amplitude da corrente alternada resultante se a freq uência da fem for (a) khz; (b) khz? As respostas dos itens (a) e (b) s ao idênticas pois para um resistor a corrente n ao depende da freq uência: A A A A A jgallas Página 2 de 11 LISTA 4 - Prof. Jason Gallas, IF UFRGS 30 de Junho de 2004, ` as 4:24 a.m.

3 4 de :46 LISTA 4 - Prof. Jason Gallas, IF UFRGS 30 de Junho de 2004, ` as 4:24 a.m O circuito série (13/28) P (a) Calcule novamentetodas as grandezaspedidas no Exemplo 36-3, p ag. 298, supondo que o capacitor tenha sido retirado e todos os outros parˆ ametros (b) Diagrama de fasores:

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