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

Resposta :

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Explicação passo a passo:

Para determinar a corrente máxima Imax em um circuito RL em série, podemos usar a lei de Ohm e a lei das tensões de Kirchhoff.

A lei de Ohm nos diz que a tensão V fornecida pela fonte é igual à corrente I multiplicada pela resistência R: V = I * R

Usando a lei das tensões de Kirchhoff, a tensão total em um circuito em série é a soma das quedas de tensão em cada componente. Portanto, a tensão total V é igual à soma da queda de tensão no resistor VR e a queda de tensão no indutor VL: V = VR + VL

A queda de tensão no resistor VR é dada pela lei de Ohm: VR = I * R

A queda de tensão no indutor VL é dada pela fórmula: VL = L * (di/dt)

Onde L é a indutância do indutor e (di/dt) é a taxa de variação da corrente em relação ao tempo.

Como a fonte é fornecida por uma tensão contínua, a corrente I vai aumentar até atingir um valor máximo. Para calcular esse valor máximo, podemos considerar que, no momento em que a fonte é ligada em t = 0, a corrente I é igual a zero. Portanto, a derivada da corrente em relação ao tempo (di/dt) é máxima no início.

Assumindo que I é a corrente máxima, e sabendo que a taxa de variação da corrente é máxima no início ((di/dt) = (V/L)), podemos reescrever a equação da queda de tensão no indutor como:

VL = L * (V/L)

Simplificando, obtemos:

VL = V

Portanto, a tensão total V é igual à tensão fornecida pela fonte V. Substituindo os valores fornecidos (V = 50V, R = 10Ω, L = 1h), podemos calcular a corrente máxima Imax.

50V = Imax * 10Ω

Imax = 50V / 10Ω

Imax = 5A

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

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