LISTA DE EXERCÍCIOS DE ELETROMAGNETISMO

LISTA DE EXERCÍCIOS DE ELETROMAGNETISMO
PROF. SÉRGIO MITTMANN DOS SANTOS [email protected]
Versão 22.06.2009
CIRCUITOS (CAPÍTULO 27, Halliday+Resnick+Walker, 7a. ed.)
1 A fonte de fem mostrada no circuito tem fem 12 V e resistência interna r. Se a potência
dissipada no resistor R= 50 Ω é de 2,0 W, determine (a) r; (b) a ddp Vab, quando a chave
S estiver aberta; (c) a ddp Vab, quando a chave S estiver fechada. 10 Ω; 12 V; 10 V
2 A corrente através de uma associação de resistores em série é de 5 A. Quando uma
nova resistência de 2 Ω é acrescentada ao circuito, a corrente baixa para 4 A. Qual o
valor inicial da resistência do conjunto? 8 Ω
3 No trecho de circuito a seguir, a corrente no resistor de 6 Ω é 3 A. (a) Qual a queda de
potencial entre a e b? (b) Qual a corrente no resistor de 2 Ω? 18 V; 2 A
4 Uma bateria tem fem Ɛ e resistência interna r. Quando um resistor de 5 Ω é ligado aos
seus terminais, a corrente é de 0,5 A. Quando este resistor é substituído por outro de 11
Ω, a corrente passa a ser 0,25 A. Calcular a fem Ɛ e a resistência interna r da bateria.
3 V; 1 Ω
5 No circuito a seguir, considere os medidores sendo ideais. Pede-se (a) a resistência
equivalente do circuito; (b) as leituras nos medidores A1, A2, A3, A4 e A5; (c) a ddp Vab; (d)
a leitura no medidor V1. 12,4 Ω; 4,03 A; 1,94 A; 0,97 A; 0,49 A; 1,14 A; 9,7 V; 40,3 V
6 No circuito a seguir, as fontes e os medidores são ideais. Calcular (a) as medidas nos
aparelhos A1, A2 e A3; (b) as medidas nos aparelhos V1 e V2; (c) a ddp Va − Vb; (d) a
potência fornecida pela fonte de fem 12 V; (e) a energia total consumida no circuito em 3
min. 1,4250 A; 0,9375 A; 0,4875 A; 4,87 V; 7,13 V; 4,87 V; 17,1 W; 3078 J
7 Exercício 53 CAPÍTULO 27, Halliday+Resnick+Walker, 7a. ed.
8 Exercício 111 CAPÍTULO 27, Halliday+Resnick+Walker, 7a. ed.
OSCILAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS E CORRENTE ALTERNADA
(CAPÍTULO 31, Halliday+Resnick+Walker, 7a. ed.)
9 Um capacitor de 10−5/π F é carregado por uma bateria de 20 V e então, no instante t=0,
conectado a um indutor de 10−3/π H. Determine (a) a freqüência angular ω, (b) a
freqüência de oscilação f e (c) o período de oscilação T do sistema; (d) a carga elétrica e
(e) a energia elétrica inicialmente armazenadas no capacitor. (f) Em que instante o
capacitor estará descarregado pela primeira vez? (g) E pela segunda vez? Quanto
valerão (h) a corrente elétrica no circuito e (i) a energia magnética no indutor nos instantes
determinados em (f) e (g)? Quanto valerão (j) a carga e (k) a energia elétrica no capacitor
no instante t=0,1 ms? Quanto valerão (l) a corrente elétrica no circuito e (m) a energia
magnética no indutor em t=0,1 ms? π⋅104 rad/s; 5 kHz; 0,2 ms; 6,4⋅10−5 C; 6,4⋅10−4 J; 50 µs; 150
µs; 2 A; 6,4⋅10−4 J; −6,4⋅10−5 C; 6,4⋅10−4 J; 2 A; 6,4⋅10−4 J
10 Um capacitor de 2 µF é carregado e, a seguir, ligado em série a um resistor de 2 Ω e a
um indutor de 10 mH. (a) Em que instante a amplitude das oscilações de carga do circuito
é a metade do valor inicial? (b) Quantas oscilações o circuito executa até este instante?
6,9 ms; ≈ 8
11 Um circuito, constituído por um indutor de 4⋅10−2 H, um capacitor de 9⋅10−4 F e um
resistor de 10 Ω conectados em série, é ligado a uma tomada de 110 V, 50 Hz. Determine
(a) a impedância do circuito; (b) a corrente efetiva; (c) a corrente de pico; (d) o fator de
potência; (e) a defasagem entre a corrente e a tensão aplicada; a ddp em cada elemento
do circuito: (f) resistor, (g) indutor e (h) capacitor; (i) a freqüência de ressonância do
circuito. (j) Que capacitor se deve associar, e de que modo, ao que já existe no circuito,
para que este fique em ressonância com a tensão aplicada? (k) Qual será, então, a
corrente no circuito? (l) Qual será a potência transferida da fonte ao circuito? (m) E a
potência dissipada no resistor por efeito Joule? 13,5 Ω; 8,2 A; 11,6 A; 0,7; 42,1°; 81,6 V; 102,6 V;
28,9 V; 26,5 Hz; 3,5⋅10−4 F, em série; 11 A; 1210 W; 1210 W