Fisica3 (Eletromagnetismo)

CIRCU
perímetro será zero.) Mostre que quando esta condição é satisfeita,
Rx = R,R/R 1
• Uma resistência desconhecida (RJ pode ser medida
em termos de uma resistência de referência (R,) usando este circui-
10, conhecido como ponte de Wheatstone.
f igura 27-61 Problema 55.
b
"&
Ro ~
\/\l"-----'-+-1 -
••56 Na Fig. 27-62, um voltímetro de resistência Rv = 300 O e
um amperímetro de resistência RA = 3,00 O estão sendo usados
para medir uma resistência R em um circuito que também contém
urna resistência R 0 = 100 O e uma fonte ideal de força eletromotriz
t; = 12,0 V. A resistência Ré dada por R = Vii, onde V é a leitura
do voltímetro e i é a corrente na resistência R. Entretanto, a leitura
do amperímetro não é i e sim i', que é a soma de i com a corrente
no voltímetro. Assim, a razão entre as leituras dos dois medidores
não é R e sim a resistência aparente R' = Vii'. Se R = 85,0 O, delermine
(a) a leitura do amperímetro; (b) a leitura do voltímetro; (c)
o valor de R'. (d) Se Rv aumenta, a diferença entre R' e R aumenta,
dimi nui ou permanece a mesma?
Figura 27-62 Problema 56.
•60 Um capacitor com uma carga inicial q 0 é descarregado arra,·és
de um resistor. Que múltiplo da constante de tempo T é o tempo
necessário para que o capacitor descarregue (a) um terço da carga
inicial; (b) dois terços da carga inicial?
•61 Um resistor de 15,0 kO e um capacitor são ligados em série
e uma diferença de potencial de 12,0 V é aplicada bruscamente ao
conjunto. A diferença de potencial entre os terminais do capacitor
aumenta para 5,00 V em 1,30 µ s. (a) Calcule a constante de tempo
do circuito. (c) Determine a capacitância C do capacitor.
• •62 A Fig. 27-64 mostra o circuito de uma lâmpada piscante como
as que são usadas nas obras de estrada. Uma lâmpada fluorescente L
(de capacitância desprezível) é ligada em paralelo com o capacitor C
de um circuito RC. Existe uma corrente na lâmpada apenas quando
a diferença de potencial aplicada à lâmpada atinge a tensão de ruptura
VL; nesse instante, o capacitor se descarrega totalmente através
da lâmpada e a lâmpada fica acesa por alguns momentos. Para uma
lâmpada com uma tensão de ruptura VL = 72,0 V, ligada a uma bateria
ideal de 95,0 V e a um capacitor de 0,150 µ,F, qual deve ser o valor da
resistência R para que a lâmpada pisque duas vezes por segundo?
R
Figura 27-64 Problema 62.
••63 No circuito da Fig. 27-65, ~ = 1,2 kV, C = 6,5 µ,F e R 1 =
R 2 = R 3 = 0,73 MO. Com o capacitor C totalmente descarregado,
a chave S é fechada bruscamente no instante t = O. Determine, para
o instante t = O, (a) a corrente i 1 no resistor 1; (b) a corrente i 2 no
resistor 2; (c) a corrente i 3 no resistor 3. Determine, para t - oo ( ou
seja, após várias constantes de tempo), (d) i 1 , (e) i 2 , (f) i 3 • Determine
a diferença de potencial V 2 no resistor 2 (g) em t = O e (h) para
t - oo. (i) Faça um esboço do gráfico de V 2 em função de t no intervalo
entre esses doi s instantes extremos.
C
L
Seção 27-9 Circuitos RC
•57 A chave S da Fig. 27-63 é fechada no instante t = O,fazendo
om que um capacitor inicialmente descarregado de capacitância
C = 15,0 µF comece a se carregar através de um resistor de resiscência
R = 20,0 O. Em que instante a diferença de potencial entre
os tenninais do capacitor é igual à diferença de potencial entre os
terminais do resistor?
r~c
Figura 27-63 Problemas 57 e 96.
"f º T
•58 EmumcircuitoRCsérie, ~ = 12,0V, R = l,40M0e C = 1,80
µF. (a) Calcule a constante de tempo. (b) Determine a carga máxima
que o capacitor pode receber ao ser carregado. (c) Qual é o tempo
necessário para que a carga do capacitor atinja o valor de 16,0 µ,C?
•59 Que múltiplo da constante de tempo T é o tempo necessário
para que um capacitor inicialmente descarregado seja carregado
com 99,0% da carga final em um circuito RC série?
Figura 27-65 Problema 63 .
• •64 Um capacitor com uma diferença de potencial inicial de 100
V começa a ser descarregado através de um resistor quando uma
chave é fechada no instante t = O. No instante t = 10,0 s, a diferença
de potencial no capacitor é 1,00 V. (a) Qual é a constante de
tempo do circuito? (b) Qual é a diferença de potencial no capacitor
no instante t = 17,0 s?
••65 Na Fig. 27-66, R 1
= 10,0 kO, R 2 = 15,0 kO, C = 0,400 µF e
a bateria ideal tem uma força eletromotriz ~ = 20,0 V. Primeiro. a
chave é mantida por um longo tempo na posição fechada. até que seja
atingido o regime estacionário. Em seguida, a chave é aberta no instante
t = O. Qual é a corrente no resistor 2 no instante T = -.-.00 ms'?