Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

Seja um circuito RL em série com resistência de 10Ω e indutor de 1H. A tensão é fornecida por uma fonte contínua de 50V, que é ligada em t = 0s. Determine a corrente máxima obtida no circuito:

Seja um circuito RL em série com resistência de 10Ω e indutor de 1H. A tensão é fornecida por uma fonte contínua de 50V, que é ligada em t = 0s. Determine a corrente máxima obtida no circuito:

  1. 5 A
  2. 10 A
  3. 15 A
  4. 20 A
  5. 25 A

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

Alternativa A - 5 A

Justificativa Didática

Para resolver esta questão, precisamos entender como um indutor se comporta em um circuito de Corrente Contínua (CC) após um certo tempo.

1. Comportamento do Indutor
Um indutor possui a propriedade de se opor a qualquer variação na corrente que passa por ele.

  • No momento do fechamento (t=0): O indutor impede a subida súbita da corrente, agindo como um circuito aberto.
  • Após muito tempo (t \to \infty): A corrente se estabiliza e deixa de variar. Nesse estado, chamado de regime permanente, a variação da corrente é zero. Como a tensão no indutor é proporcional à variação da corrente (V_L = L \cdot \frac{di}{dt}), quando a variação é nula, a tensão no indutor também é nula.

Isso significa que, no regime permanente, o indutor comporta-se como um fio ideal (resistência nula).

2. Cálculo da Corrente Máxima
Como o indutor perde sua oposição ao passar da corrente, a corrente máxima será determinada apenas pela resistência (R) e pela tensão (V) da fonte, conforme a Lei de Ohm:

I_{max} = \frac{V}{R}

Substituindo os dados fornecidos no enunciado:

  • V = 50 \, V
  • R = 10 \, \Omega
I_{max} = \frac{50}{10} = 5 \, A

Nota Importante:
O valor da indutância (L = 1H) determina a velocidade com que a corrente chega a esse valor máximo (chamada de constante de tempo \tau = L/R), mas não altera o valor final da corrente.

Portanto, a corrente máxima obtida no circuito é 5 A.

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