P2 Raul Fisica Geral 3 a

1) (2p) Uma bateria recarregável de notebook tem força eletromotriz \\mathcal{E} = 14 V e capacidade de 5 Ah. O computador exige uma potência de 70 W para operar. Determine:\na) A energia química armazenada na bateria, quando completamente recarregada (adote 1 Ah = 3600 C).\nb) O tempo durante o qual o notebook pode funcionar fora da tomada até a descarga total da bateria.\n\n2) (2p) Considere o circuito mostrado na figura ao lado. Sendo C1 = 16,0 \\mu F, C2 = 4,0 \\mu F e C3 = 6,0 \\mu F, V = 12 V, determine:\na) a capacitância equivalente do circuito nos terminais em que V é aplicada;\nb) as diferenças de potencial e as cargas em cada capacitor.\n\n3) (2p) Em Porto Alegre, a maioria das casas recebe tensão elétrica de 127 V. Em uma dessas casas, o técnico teve uma potência de consumo máximo de 5400 W deverá ser instalado. O técnico tem a opção de forçar os disjuntores, em ordem crescente de cota, que suportam correntes de 25 A, 35 A, 50 A e 100 A. Levando-se em conta a segurança da instalação, qual desses quatro conjuntos de fios e disjuntores deverá ser comprado e instalado? Por quê?\n\n4) (2p) Na Fig. ao lado, uma barra fina de comprimento L, carregada positivamente com carga Q, colocada ao longo do eixo x em uma extremidade na origem (x = 0), tem sua distância do carregador linear dada por \\lambda = 20Q/L. Considerando potencial no infinito igual a zero, calcule o valor de V no ponto P sobre o eixo x. a) V = 12V\nP = 97W\n1 Ah = 3600 C\n5Ah = x\nx = 18000 C\n\ngerando energia:\nE = QV\nx = 18000 \\cdot 14 = 252000 J,\nE = 252 kJ\n\nb) P = \\frac{E}{\\Delta t}\n\\Delta t = \\frac{E}{P}\n\\Delta t = \\frac{252000}{70} = 3600 \\Rightarrow 1h\n\\Delta t = 1h\n\n2)\n\na) C_{eq} = ?\nC1 = 10\\mu F\nC2 = \\mu F\nC3 = 6\\mu F\nV = 12V\n\nC1 \\parallel C2 \\Rightarrow \\frac{1}{C_{12}} = \\frac{1}{C1} + \\frac{1}{C2}\n\n\\frac{1}{C_{12}} = \\frac{1}{10} + \\frac{1}{4} \\rightarrow \\frac{1}{C_{12}} = \\frac{4+10}{40} = \\frac{14}{40} \\Rightarrow C_{12} = \\frac{40}{14} = 2,857142857 \\mu F\nequiv C_{12} = 3,2 \\mu F C3 em paralelo com C2\nC_p = \\Sigma C_i\nC_eq = C13 = C12 + C3\nC_eq = 3,2 + 6\nC_eq = 9,2 \\mu F\n\nb) V = 12V\n\\Rightarrow C12 e C3 em paralelo\nlogo, V3 = V2 = V = 12V\n\nno em b)\nV3 = 12V e C3 = 6\\mu F\nC = Q/V => Q = C V\nQ3 = 6 \\times 10^{-6} \\times 12\nQ3 = 72 \\times 10^{-6} C,\n\nno em 12:\nV12 = 12V\nC12 = 3,2 \\mu F\nC = Q/V => Q = C V\nQ12 = 3,2 \\times 10^{-6} \\times 12\nQ12 = 38,4 \\mu C\n\nno em 1:\nQ1 = 38,4 \\mu C e C1 = 10\\mu F\nC = \\frac{Q}{V} => V = \\frac{Q}{C} V = 127 V\nP = 5400 W\nP = V I\nI = P / V\nI = 5400 / 127\nI = 42,52 A\n\nO conjunto a ser combinado deve ser de 50A. Como fontes de 25A e 35A não são suficientes para suportar a corrente, apresentando oscilações e circuitos que adjetaram colapsando. Já, de 100A se torna viável, aumentando a complexidade e criando risco de que outras problemáticas possam não vir a acontecer (perdendo como desconforto)\n\nconsiderando como desvio se fala ampla diferença corrente que foi sujeita a duas diferentes realidades, e pode causar problemas caseiros comportando do circuito 8 ou 50A, pois agora possui uma margem de segurança boa (17,5 A) e se de faz, então está ideal, sendo ideal para uma corrente de 42,5 A, já que ele é suportado de maneira segura a tanto. V = 20x/L\n1/(r – l) = 0\nv_P = ?\n\nV = 1 / (4 pi \u03b5_0) ∫ dq / r\n\nvq = 1 / (4 pi \u03b5_0) ∫ (2Q/x^2+y^2)dx\n\nV = Q / (2pi \u03b5_0L) [ (L^2+y^2) - (y^2) ]\nv = Q / (2pi \u03b5_0L) [ (L^2 - y^2) ] nas 2 correntes paralelas, o d é R_1 || R_2 e o d R_1 || R_2\n V em paralelo\nV_total = V_1 - V_2 = 12V -> V_4 - V_6 = 12V\n\nno bal como R_total = R_1 || R_2\n1/R_total = 1/R_1 + 1/R_2\n= 1/6 + 1/12 = 1/4\nR_total = 14 Ω\n\nR_total = 12 em série com R_total = R_2\nI = V/R_total\nV = 12 / 12 = 1,5 A\n\nno R em série com R_2 - 12\nI = 12 - 12\nV_R2 = 6V\nI_R2 = 6 / 12 = 0,5 A\nV12 = 6V Bônus\n\n E\n |\n | 4y0\n | \n + + +\n 0 x\n\n supos força positra como um bloco que emite E, só tem uma \n amplifica\n\n ∫ E * n da = ∫ E * n da = ∫ E * n da - ∫ da \\epsilon_0 \n S_c S_c S_l S_l\n\n da = σ da\n σ= ρ. \n 4*π \n σ₀ = σ\n σ = Q/A\n A = π r²\n σ₀ = Q/A\n 9 = σ/σ₀\n\n logo, E = π. 2 - σ/π=7 => E = σ/2 \\epsilon_0\n\n V_y= - ∫{ E * dI = - ∫ + Q/(y0^2 \\epsilon_0) - Q_y + ∫ dy = \n \n \\frac{Q}{\\epsilon_0.A^2}\n\n C = \n C = Q/V = ω/d = 2/\\epsilon_0 A\n\n C = \\epsilon_₀ A\n\n C = \\epsilon A\n\n C = σ.E\n X (nesse desenho\n\n C = ε₀ A\n\n\n