LISTA DE EXERCÍCIOS DE ELETROMAGNETISMO PROF. SÉRGIO MITTMANN DOS SANTOS mittmann@pop.com.br 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 ΩΩΩΩ; 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 ΩΩΩΩ

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 3 V; 1 3 V; 1 3 V; 1 ΩΩΩΩ

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 ΩΩΩΩ; 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? ππππ⋅⋅⋅⋅10

4 rad/s; 5 kHz; 0,2 ms; 6,4⋅⋅⋅⋅10−−−−5

C; 6,4⋅⋅⋅⋅10−−−−4 J; 50 µµµµs; 150

µµµµs; 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 ΩΩΩΩ; 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