O documento apresenta os conceitos básicos de números complexos e sua aplicação em circuitos elétricos de corrente alternada (CA). Explica como representar impedâncias e correntes em formas retangular e polar, além de operações com números complexos como adição, subtração, multiplicação e divisão. Apresenta também exemplos numéricos de conversão entre as formas retangular e polar.
1) O documento discute números complexos, definindo suas operações básicas de adição, multiplicação e divisão geometricamente e algebraicamente.
2) É apresentada a representação trigonométrica de números complexos através de módulo e argumento, e mostram-se propriedades e fórmulas para multiplicação, divisão, potenciação e radiciação nesta representação.
3) Funções exponenciais, trigonométricas e hiperbólicas de números complexos são definidas utilizando a função exponencial complexa.
FORMA ANALÍTICA E MÉTODOS DAS DIFERENÇAS FINITAS APLICADO AO POTENCIAL DENTRO...JÚLIO PEIXOTO
Resolução analiticamente o problema de Dirichlet, aplicado a uma calha condutora fechada com quatro condições de fronteira e comparar com uma solução de cálculo numérico utilizando o método das diferenças finita. Todas os resultados serão apresentados de forma gráfica e por fim será realizado uma comparação para análise do erro percentual dos dois métodos utilizados.
O documento apresenta exercícios sobre curvas paramétricas, integral de linha e o teorema de Green no plano. Nos exercícios 4.1A-E são pedidos para esboçar gráficos de curvas paramétricas e verificar se são regulares. O exercício 4.1F calcula o comprimento de uma hélice. Os exercícios 4.2A-N calculam diferentes integrais de linha usando parametrizações de curvas ou o teorema de Green.
1. O documento apresenta 15 exercícios sobre cálculo vetorial e eletromagnetismo, incluindo cálculo de divergência, rotacional, integral de linha e equações de Maxwell.
2. Os exercícios envolvem campos escalares e vetoriais em coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas.
3. São abordados conceitos como campo conservativo, equação de Laplace e identidades vetoriais.
O documento descreve como calcular o campo elétrico produzido por uma carga distribuída uniformemente em um arco de circunferência. O campo elétrico é calculado (1) ao longo da reta perpendicular ao plano do arco passando pelo centro, (2) no centro de curvatura do arco, e (3) quando o ângulo do arco tende a zero.
Cálculo diferencial e integral de várias variáveis unid iiiBruno Luz
1) O documento apresenta os conceitos de integrais duplas e integração por partes.
2) São mostrados exemplos de cálculo de integrais imediatas, integrais definidas e integrais por substituição.
3) Exemplos de resolução de integrais por partes são apresentados para revisão do tema.
O documento discute campos vetoriais e integrais de linha. Um campo vetorial é uma função que associa um vetor a cada ponto de uma região. Campos vetoriais podem ser representados por suas componentes escalares ou por um campo escalar através do operador gradiente. Integrais de linha calculam o valor de uma função ao longo de uma curva no plano ou espaço.
O documento apresenta uma revisão de álgebra linear com foco em matrizes, incluindo definições e operações com matrizes como transposição, adição, multiplicação por escalar e entre matrizes, determinante, matriz singular, inversa e sistemas de equações lineares. Também apresenta como utilizar funções no Excel para operações com matrizes como transposição, soma, determinante e inversa.
1) O documento discute números complexos, definindo suas operações básicas de adição, multiplicação e divisão geometricamente e algebraicamente.
2) É apresentada a representação trigonométrica de números complexos através de módulo e argumento, e mostram-se propriedades e fórmulas para multiplicação, divisão, potenciação e radiciação nesta representação.
3) Funções exponenciais, trigonométricas e hiperbólicas de números complexos são definidas utilizando a função exponencial complexa.
FORMA ANALÍTICA E MÉTODOS DAS DIFERENÇAS FINITAS APLICADO AO POTENCIAL DENTRO...JÚLIO PEIXOTO
Resolução analiticamente o problema de Dirichlet, aplicado a uma calha condutora fechada com quatro condições de fronteira e comparar com uma solução de cálculo numérico utilizando o método das diferenças finita. Todas os resultados serão apresentados de forma gráfica e por fim será realizado uma comparação para análise do erro percentual dos dois métodos utilizados.
O documento apresenta exercícios sobre curvas paramétricas, integral de linha e o teorema de Green no plano. Nos exercícios 4.1A-E são pedidos para esboçar gráficos de curvas paramétricas e verificar se são regulares. O exercício 4.1F calcula o comprimento de uma hélice. Os exercícios 4.2A-N calculam diferentes integrais de linha usando parametrizações de curvas ou o teorema de Green.
1. O documento apresenta 15 exercícios sobre cálculo vetorial e eletromagnetismo, incluindo cálculo de divergência, rotacional, integral de linha e equações de Maxwell.
2. Os exercícios envolvem campos escalares e vetoriais em coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas.
3. São abordados conceitos como campo conservativo, equação de Laplace e identidades vetoriais.
O documento descreve como calcular o campo elétrico produzido por uma carga distribuída uniformemente em um arco de circunferência. O campo elétrico é calculado (1) ao longo da reta perpendicular ao plano do arco passando pelo centro, (2) no centro de curvatura do arco, e (3) quando o ângulo do arco tende a zero.
Cálculo diferencial e integral de várias variáveis unid iiiBruno Luz
1) O documento apresenta os conceitos de integrais duplas e integração por partes.
2) São mostrados exemplos de cálculo de integrais imediatas, integrais definidas e integrais por substituição.
3) Exemplos de resolução de integrais por partes são apresentados para revisão do tema.
O documento discute campos vetoriais e integrais de linha. Um campo vetorial é uma função que associa um vetor a cada ponto de uma região. Campos vetoriais podem ser representados por suas componentes escalares ou por um campo escalar através do operador gradiente. Integrais de linha calculam o valor de uma função ao longo de uma curva no plano ou espaço.
O documento apresenta uma revisão de álgebra linear com foco em matrizes, incluindo definições e operações com matrizes como transposição, adição, multiplicação por escalar e entre matrizes, determinante, matriz singular, inversa e sistemas de equações lineares. Também apresenta como utilizar funções no Excel para operações com matrizes como transposição, soma, determinante e inversa.
Este documento discute os conceitos básicos da lógica digital, incluindo operações lógicas como AND, OR e NOT. Explica como esses conceitos são usados para construir portas lógicas e circuitos digitais, representando informações binárias com níveis de tensão. Também fornece exemplos de tabelas-verdade e expressões booleanas para ilustrar como a lógica subjacente é usada em sistemas de computação.
Este documento apresenta 5 questões sobre progressão aritmética. A primeira questão pede para determinar o 20o elemento e a soma dos termos de uma PA dada. A segunda questão pede para calcular quantos múltiplos de 9 há entre 100 e 1000. A terceira questão envolve o cálculo do valor da prestação de um financiamento ao longo de 20 anos. A quarta questão pede para calcular a distância percorrida por um ciclista em 6 horas baseado na progressão da velocidade ao longo do tempo.
Aula 6 - Funções Exponenciais e LogarítmicasTurma1NC
O documento discute funções e equações exponenciais e logarítmicas. Ele define equações e funções exponenciais e logarítmicas, explica como plotar seus gráficos, e fornece exemplos de como resolver equações e inequações de cada tipo.
O documento discute conceitos fundamentais de raiz quadrada, incluindo: 1) a definição de raiz quadrada como o número que, quando elevado ao quadrado, produz o número original; 2) a não existência de raiz quadrada de números negativos; 3) operações com raízes quadráticas como multiplicação, divisão, adição e subtração.
O documento descreve a representação de números em sistemas de ponto flutuante em computadores. Explica que os números reais são representados usando uma mantissa e um expoente na base escolhida, geralmente potências de 2. Também mostra exemplos de como números são representados em diferentes sistemas de ponto flutuante e como mudar entre bases numéricas.
O capítulo descreve técnicas de integração, incluindo integração por partes e substituições trigonométricas. A técnica de integração por partes depende da fórmula do produto diferencial e permite calcular integrais de funções produto. A técnica de substituição trigonométrica envolve substituir variáveis nas integrais por funções trigonométricas de forma a simplificar o cálculo. Exemplos ilustram o uso dessas técnicas para calcular diferentes integrais definidas.
O documento descreve conceitos fundamentais de cálculo diferencial e análise matemática, incluindo: funções compostas de variáveis escalares e vetoriais; derivadas de funções compostas; teorema da cadeia; equações implícitas e teorema da função implícita. Contém também exercícios exemplificando esses conceitos.
1) A função exponencial crescente y=5x representa a função dada no documento, pois deixando tudo na base 5, o gráfico resultante é uma curva exponencial crescente.
2) As raízes da identidade exponencial dada são x1=1 e x2=2, obtida após igualar as bases das exponenciais.
3) A solução da equação exponencial é x=1, obtida após igualar as bases das exponenciais.
Exercícios Resolvidos: Equação da reta tangenteDiego Oliveira
Este documento fornece 7 exemplos resolvidos de como encontrar a equação da reta tangente a uma curva ou função em um ponto específico. A fórmula geral para a equação da tangente é apresentada e aplicada nos exemplos, que variam de parábolas, funções polinomiais e curvas implícitas.
Aula 7 - Funções Logarítmicas, Exponenciais e TrigonometricasTurma1NC
O documento apresenta definições e propriedades de funções elementares como exponenciais, logaritmos e funções trigonométricas. Inclui regras de exponenciação, propriedades dos logaritmos, identidades trigonométricas e fórmulas para conversão de ângulos.
O documento discute radiciação e propriedades de radicais. A radiciação é a operação inversa da potenciação. É definida como a extração da raiz de um número. O documento também explica como calcular raízes por decomposição e lista propriedades como a=√(p^n) a^n = √p e √(a*b) = √a * √b. Finalmente, apresenta exercícios sobre o assunto.
1. O documento descreve o método de integração por substituição trigonométrica, que pode ser usado para calcular integrais contendo radiciais.
2. Dois exemplos são dados para ilustrar o método, mostrando como substituir variáveis para eliminar radicais usando funções trigonométricas antes de integrar.
3. As etapas incluem substituir a variável original por funções trigonométricas, integrar em termos da nova variável, e substituir de volta para a variável original ao calcular a integral definida.
Este documento fornece notas de aula sobre resistência dos materiais. Resume conceitos-chave como transformações de tensões e deformações em elementos sob cargas, tensões principais, círculo de Mohr para representar estados planos de tensão. Inclui exemplos para ilustrar esses conceitos.
O documento apresenta conceitos fundamentais de cálculo diferencial, incluindo:
1) Derivadas direcionais, definidas como a taxa de variação de uma função em uma direção dada por um vetor no ponto;
2) Derivadas parciais, que são derivadas direcionais segundo os vetores da base canônica, indicando a taxa de variação de acordo com cada variável;
3) Derivadas de ordem superior, como derivadas segundo as variáveis e mistas, utilizadas para analisar o comportamento local de uma função.
O documento descreve cálculo de funções de várias variáveis, incluindo:
1) Definição de funções de duas e três variáveis e exemplos de domínio e imagem
2) Conceito de curvas de nível para funções de duas variáveis
3) Limites e continuidade de funções de duas variáveis
4) Introdução às derivadas parciais de funções de duas variáveis
O documento define funções exponenciais, discute seu domínio, contradomínio e características gráficas. Explica como resolver equações e inequações exponenciais através de redução a mesma base e aplicação de propriedades das potências. Fornece exemplos resolvidos de equações e inequações exponenciais.
O documento apresenta um capítulo sobre integrais duplos. Define integrais duplos e a sua interpretação física como área. Explica como calcular integrais duplos dependendo da regularidade do domínio de integração, seja no sentido do eixo x ou y. Apresenta ainda algumas propriedades e exemplos de cálculo de integrais duplos.
1. O documento apresenta uma revisão de álgebra linear com foco em matrizes, incluindo operações como transposição, soma, determinante, inversa e sistemas de equações lineares.
2. As seções abordam diferentes tipos de matrizes, suas propriedades e como realizar operações com elas utilizando a ferramenta Excel.
3. O objetivo é revisar conceitos de matrizes que serão úteis na resolução de problemas de programação linear usando o algoritmo Simplex.
O documento apresenta uma análise de tensões em um elemento plano submetido a um estado plano de tensões. São determinadas:
1) As tensões normais e de cisalhamento no elemento após uma rotação de 30°;
2) As tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima por meio do Círculo de Mohr;
3) Que os planos de tensão principal formam ângulos de 45° com os planos de tensão de cisalhamento máxima.
O documento apresenta exemplos de resolução de equações diferenciais exatas. Primeiramente, define o que é uma equação diferencial exata e como encontrá-la. Em seguida, resolve exemplos ilustrando o processo de determinar se uma equação é exata e, caso seja, encontrar sua solução. Por fim, propõe exercícios para o aluno praticar.
O documento descreve as propriedades fundamentais da transformada Z, incluindo sua definição, relação com a transformada de Laplace e propriedades como linearidade, deslocamento, atraso de transporte e diferenciação complexa. Exemplos ilustram como aplicar a transformada Z a diferentes funções discretas.
O documento descreve conceitos básicos sobre geradores e receptores elétricos, incluindo suas representações simbólicas, equações e leis de Kirchhoff. É apresentado o conceito de força eletromotriz e força contra-eletromotriz, além de exemplos numéricos sobre cálculo de correntes em circuitos elétricos.
Este documento discute os conceitos básicos da lógica digital, incluindo operações lógicas como AND, OR e NOT. Explica como esses conceitos são usados para construir portas lógicas e circuitos digitais, representando informações binárias com níveis de tensão. Também fornece exemplos de tabelas-verdade e expressões booleanas para ilustrar como a lógica subjacente é usada em sistemas de computação.
Este documento apresenta 5 questões sobre progressão aritmética. A primeira questão pede para determinar o 20o elemento e a soma dos termos de uma PA dada. A segunda questão pede para calcular quantos múltiplos de 9 há entre 100 e 1000. A terceira questão envolve o cálculo do valor da prestação de um financiamento ao longo de 20 anos. A quarta questão pede para calcular a distância percorrida por um ciclista em 6 horas baseado na progressão da velocidade ao longo do tempo.
Aula 6 - Funções Exponenciais e LogarítmicasTurma1NC
O documento discute funções e equações exponenciais e logarítmicas. Ele define equações e funções exponenciais e logarítmicas, explica como plotar seus gráficos, e fornece exemplos de como resolver equações e inequações de cada tipo.
O documento discute conceitos fundamentais de raiz quadrada, incluindo: 1) a definição de raiz quadrada como o número que, quando elevado ao quadrado, produz o número original; 2) a não existência de raiz quadrada de números negativos; 3) operações com raízes quadráticas como multiplicação, divisão, adição e subtração.
O documento descreve a representação de números em sistemas de ponto flutuante em computadores. Explica que os números reais são representados usando uma mantissa e um expoente na base escolhida, geralmente potências de 2. Também mostra exemplos de como números são representados em diferentes sistemas de ponto flutuante e como mudar entre bases numéricas.
O capítulo descreve técnicas de integração, incluindo integração por partes e substituições trigonométricas. A técnica de integração por partes depende da fórmula do produto diferencial e permite calcular integrais de funções produto. A técnica de substituição trigonométrica envolve substituir variáveis nas integrais por funções trigonométricas de forma a simplificar o cálculo. Exemplos ilustram o uso dessas técnicas para calcular diferentes integrais definidas.
O documento descreve conceitos fundamentais de cálculo diferencial e análise matemática, incluindo: funções compostas de variáveis escalares e vetoriais; derivadas de funções compostas; teorema da cadeia; equações implícitas e teorema da função implícita. Contém também exercícios exemplificando esses conceitos.
1) A função exponencial crescente y=5x representa a função dada no documento, pois deixando tudo na base 5, o gráfico resultante é uma curva exponencial crescente.
2) As raízes da identidade exponencial dada são x1=1 e x2=2, obtida após igualar as bases das exponenciais.
3) A solução da equação exponencial é x=1, obtida após igualar as bases das exponenciais.
Exercícios Resolvidos: Equação da reta tangenteDiego Oliveira
Este documento fornece 7 exemplos resolvidos de como encontrar a equação da reta tangente a uma curva ou função em um ponto específico. A fórmula geral para a equação da tangente é apresentada e aplicada nos exemplos, que variam de parábolas, funções polinomiais e curvas implícitas.
Aula 7 - Funções Logarítmicas, Exponenciais e TrigonometricasTurma1NC
O documento apresenta definições e propriedades de funções elementares como exponenciais, logaritmos e funções trigonométricas. Inclui regras de exponenciação, propriedades dos logaritmos, identidades trigonométricas e fórmulas para conversão de ângulos.
O documento discute radiciação e propriedades de radicais. A radiciação é a operação inversa da potenciação. É definida como a extração da raiz de um número. O documento também explica como calcular raízes por decomposição e lista propriedades como a=√(p^n) a^n = √p e √(a*b) = √a * √b. Finalmente, apresenta exercícios sobre o assunto.
1. O documento descreve o método de integração por substituição trigonométrica, que pode ser usado para calcular integrais contendo radiciais.
2. Dois exemplos são dados para ilustrar o método, mostrando como substituir variáveis para eliminar radicais usando funções trigonométricas antes de integrar.
3. As etapas incluem substituir a variável original por funções trigonométricas, integrar em termos da nova variável, e substituir de volta para a variável original ao calcular a integral definida.
Este documento fornece notas de aula sobre resistência dos materiais. Resume conceitos-chave como transformações de tensões e deformações em elementos sob cargas, tensões principais, círculo de Mohr para representar estados planos de tensão. Inclui exemplos para ilustrar esses conceitos.
O documento apresenta conceitos fundamentais de cálculo diferencial, incluindo:
1) Derivadas direcionais, definidas como a taxa de variação de uma função em uma direção dada por um vetor no ponto;
2) Derivadas parciais, que são derivadas direcionais segundo os vetores da base canônica, indicando a taxa de variação de acordo com cada variável;
3) Derivadas de ordem superior, como derivadas segundo as variáveis e mistas, utilizadas para analisar o comportamento local de uma função.
O documento descreve cálculo de funções de várias variáveis, incluindo:
1) Definição de funções de duas e três variáveis e exemplos de domínio e imagem
2) Conceito de curvas de nível para funções de duas variáveis
3) Limites e continuidade de funções de duas variáveis
4) Introdução às derivadas parciais de funções de duas variáveis
O documento define funções exponenciais, discute seu domínio, contradomínio e características gráficas. Explica como resolver equações e inequações exponenciais através de redução a mesma base e aplicação de propriedades das potências. Fornece exemplos resolvidos de equações e inequações exponenciais.
O documento apresenta um capítulo sobre integrais duplos. Define integrais duplos e a sua interpretação física como área. Explica como calcular integrais duplos dependendo da regularidade do domínio de integração, seja no sentido do eixo x ou y. Apresenta ainda algumas propriedades e exemplos de cálculo de integrais duplos.
1. O documento apresenta uma revisão de álgebra linear com foco em matrizes, incluindo operações como transposição, soma, determinante, inversa e sistemas de equações lineares.
2. As seções abordam diferentes tipos de matrizes, suas propriedades e como realizar operações com elas utilizando a ferramenta Excel.
3. O objetivo é revisar conceitos de matrizes que serão úteis na resolução de problemas de programação linear usando o algoritmo Simplex.
O documento apresenta uma análise de tensões em um elemento plano submetido a um estado plano de tensões. São determinadas:
1) As tensões normais e de cisalhamento no elemento após uma rotação de 30°;
2) As tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima por meio do Círculo de Mohr;
3) Que os planos de tensão principal formam ângulos de 45° com os planos de tensão de cisalhamento máxima.
O documento apresenta exemplos de resolução de equações diferenciais exatas. Primeiramente, define o que é uma equação diferencial exata e como encontrá-la. Em seguida, resolve exemplos ilustrando o processo de determinar se uma equação é exata e, caso seja, encontrar sua solução. Por fim, propõe exercícios para o aluno praticar.
O documento descreve as propriedades fundamentais da transformada Z, incluindo sua definição, relação com a transformada de Laplace e propriedades como linearidade, deslocamento, atraso de transporte e diferenciação complexa. Exemplos ilustram como aplicar a transformada Z a diferentes funções discretas.
O documento descreve conceitos básicos sobre geradores e receptores elétricos, incluindo suas representações simbólicas, equações e leis de Kirchhoff. É apresentado o conceito de força eletromotriz e força contra-eletromotriz, além de exemplos numéricos sobre cálculo de correntes em circuitos elétricos.
O documento discute conceitos de resistência dos materiais relacionados à flexão de vigas. As principais ideias apresentadas são: 1) a distribuição de tensões e deformações em uma viga sob flexão, com tração em uma face e compressão na outra; 2) o conceito de superfície neutra e como ele é relacionado ao centróide da seção transversal original; 3) como propriedades geométricas da seção transversal, como momento de inércia, influenciam a relação entre momento de flexão e curvatura.
O documento discute indução eletromagnética, geradores de corrente alternada, parâmetros de forma de onda, representação fasorial e circuito equivalente de Thévenin. Aborda conceitos como lei de Faraday, tensão e corrente instantânea, valor médio, valor eficaz, defasagem angular e números complexos aplicados a sistemas elétricos.
O documento apresenta os conceitos básicos de trigonometria, incluindo as relações trigonométricas em triângulos retângulos, o teorema de Pitágoras, definições de seno, cosseno e tangente, valores notáveis dessas funções para ângulos de 30°, 45° e 60°, e fórmulas de adição e multiplicação para as funções trigonométricas.
O documento apresenta os conceitos básicos de trigonometria, incluindo as relações trigonométricas em triângulos retângulos, as definições de seno, cosseno e tangente, e valores notáveis dessas funções para ângulos de 30°, 45° e 60°. Também discute os conceitos de período e gráficos das funções seno, cosseno e tangente.
O documento apresenta os conceitos básicos de trigonometria, incluindo as relações trigonométricas em triângulos retângulos, as definições de seno, cosseno e tangente, valores notáveis dessas funções para ângulos de 30°, 45° e 60°, e fórmulas para adição e multiplicação de arcos.
Este documento contém 10 questões sobre circuitos elétricos em corrente alternada, incluindo circuitos RLC série e paralelo, sistemas trifásicos e motores de indução. As questões abordam cálculos de impedância, corrente, tensão, potência, fator de potência e capacitores para correção do fator de potência.
O documento introduz os números complexos, definindo-os como a soma de um número real e imaginário. Apresenta as quatro formas de representá-los (retangular, polar, exponencial e trigonométrica) e como interpretá-los geometricamente no plano complexo. Também descreve operações básicas com números complexos e fornece exercícios para aplicar os conceitos.
Este documento apresenta um programa sobre mecânica dos sólidos que inclui: (1) revisão da notação indicial e propriedades de tensores; (2) revisão de cálculo e álgebra linear relevantes para mecânica dos sólidos, incluindo tensores, transformações lineares, propriedades de tensores simétricos e antissimétricos.
O documento descreve conceitos básicos sobre geradores e receptores elétricos, incluindo suas representações simbólicas, equações e leis de Kirchhoff. Explica que um gerador transforma energia em energia elétrica e um receptor transforma energia elétrica em outra forma de energia, além de definir força eletromotriz e força contra-eletromotriz.
O documento apresenta os conceitos básicos de trigonometria, incluindo definições de triângulo retângulo, relações trigonométricas, funções seno, cosseno e tangente. Explica as relações entre os elementos do triângulo retângulo e introduz noções como ângulos notáveis, ciclo trigonométrico e arcos congruentes. Fornece definições formais das funções trigonométricas e apresenta suas propriedades gráficas.
A combinação que resulta em uma grandeza adimensional é A/B. A velocidade da bicicleta será máxima quando a coroa for a maior (R2) e a catraca for a menor (R3). O tempo necessário para o feixe de luz "varrer" a praia em cada volta é arctg (L/R) T/π.
O documento apresenta um problema sobre um atleta cujo consumo de oxigênio e gasto de energia são determinados em função da velocidade. São solicitadas determinações como a velocidade em que ele gasta menos energia correndo do que andando, a energia gastada em repouso e a potência quando corre a 15 km/h.
1. Um corpo eletrizado positivamente apresenta uma carga de 480 Cμ. Isso significa que o corpo perdeu 3 × 1020 elétrons, inicialmente neutro.
2. Quando as duas esferas estão separadas por uma distância d, a força sobre cada uma é F. Quando estão em contato, a força é 4/3F.
3. Dois pontos carregados A e B no vácuo, onde A é fixo e positivo com carga Q+, e B executa movimento circular uniforme ao redor de A com raio r e
1) O documento descreve as funções trigonométricas seno, cosseno e tangente, definindo-as geometricamente em relação a um círculo unitário e apresentando suas propriedades fundamentais.
2) É apresentada a conversão entre graus e radianos, assim como os valores de seno, cosseno e tangente para alguns ângulos específicos como 30°, 45° e 60°.
3) São mostradas as definições, gráficos e propriedades das funções seno, cosseno e tangente, incluindo a relação fundamental entre elas
O documento descreve as etapas do vestibular da FGV-SP para o curso de Economia, que consiste em duas fases. A primeira fase contém oito provas de múltipla escolha, e a segunda fase contém três provas discursivas. Os candidatos são classificados de acordo com as médias obtidas em cada fase.
1) O documento apresenta um problema de propagação de ondas em uma corda. Fornece valores numéricos para o período e comprimento de onda da onda, e pede para calcular o tempo para a onda percorrer uma distância dada.
2) A velocidade da onda é calculada usando a equação fundamental da ondulatória.
3) Usando a velocidade constante e a distância dada, o tempo é calculado pela equação da velocidade. A resposta é 1,25 segundos.
1) O documento apresenta uma lista de 41 exercícios sobre números complexos. 2) Os exercícios envolvem cálculos com números complexos, determinação de raízes e valores de expressões algébricas e trigonométricas. 3) As respostas são dadas na forma algébrica e trigonométrica.
1. O documento discute um circuito elétrico com duas lâmpadas idênticas (L1 e L2) e três fontes idênticas. Quando a chave é fechada, o brilho das duas lâmpadas permanece o mesmo.
2. É apresentado um planeta em órbita circular ao redor da estrela Gliese 581. A razão entre as massas da Gliese 581 e do Sol é aproximadamente 0,3.
3. Uma barra suspensa por uma corda sustenta um peso no ponto indicado. A razão entre a tens
1. ETE ALBERT EINSTEIN - NÚMEROS COMPLEXOS EM ELETRÔNICA
FORMULÁRIO PARA CIRCUITOS AC
Prof. Edgar Zuim
1
NÚMEROS COMPLEXOS EM
ELETRÔNICA
É uma forma na qual se inclui ângulo de fase e magnitude de uma ou mais
grandezas.
Uma expressão complexa compreende uma parte real e uma parte imaginária,
conforme mostra a figura abaixo.
j é um operador que varia de 0º a 360º, em ângulos de 90º.
O ângulo de 90º é de grande importância na análise de circuitos AC.
1) + 4 indica 4 unidades a 0º
2) - 4 indica 4 unidades a 180º
3) j4 indica 4 unidades a 90º
Como j é um operador a 90º, isto significa que em 180º ele é repetido 2 vezes,
em 270º é repetido 3 vezes e assim por diante.
RESUMINDO
0º = 1
90º = + j
180º = j2
= - 1
270º = j3
= j2
. j = - 1. j = - j
360º = 0º = 1
2. ETE ALBERT EINSTEIN - NÚMEROS COMPLEXOS EM ELETRÔNICA
FORMULÁRIO PARA CIRCUITOS AC
Prof. Edgar Zuim
2
A expressão complexa deve ser escrita da seguinte forma: parte real ± parte
complexa onde j é sempre escrito antes do número. Exemplo:
4 ± j2
RELAÇÃO DO FASOR COM A FORMA RETANGULAR
3 representa um número real ( neste caso uma resistência de
valor igual a 3Ω);
o ângulo de 90º ou +j é usado para representar XL (4Ω);
portanto: Z = 3 + j4
como no caso anterior, 3 representa uma resistência no valor de
3Ω;
o ângulo de - 90º ou - j é usado para representar XC (4Ω);
portanto: Z = 3 - j4
Podemos então representar circuitos na forma complexa retangular conforme
exemplos abaixo:
Z2
= R2
+ XL2
Z = 8 + j5
Z2
= R2
+ XC2
Z = 10 - j6
IT
2
= IR
2
+ IC
2
IT = 1 + j3
IT
2
= IR
2
+ IL
2
IT = 1 - j3
O operador j indica uma relação de fase diferente de zero entre a parte real e a
parte imaginária.
Tomemos como exemplo impedâncias:
3. ETE ALBERT EINSTEIN - NÚMEROS COMPLEXOS EM ELETRÔNICA
FORMULÁRIO PARA CIRCUITOS AC
Prof. Edgar Zuim
3
Se R = 0 e XC = 10Ω Z = 0 - j10
Se R = 10Ω e XC = 0 Z = 10 - j0
Se R = 0 e XL = 10Ω Z = 0 + j10
Se R = 10Ω e XL = 0 Z = 10 + j0
Vejamos alguns exemplos abaixo de circuitos mais complexos:
ZT = (9 + j6) + (3 - j2)
ZT = 12 + j4
5
1
8
1
4
1
Z
1
T j-j
++=
ZT =
2)-(35)9(
2)-(3.5)(9
jj
jj
++
+
OPERAÇÕES COM NÚMEROS COMPLEXOS
I - ADIÇÃO OU SUBTRAÇÃO:
Soma-se ou subtrai-se a parte real e a parte imaginária ( j ) separadamente:
a) (9 + j5) + (3 + j2) (9 + 3) + (j5 + j2) = 12 + j7
b) (9 + j5) + (3 - j2) (9 + 3) + (j5 - j2) = 12 + j3
c) (9 + j5) + (3 - j8) (9 + 3) + (j5 - j8) = 12 - j3
4. ETE ALBERT EINSTEIN - NÚMEROS COMPLEXOS EM ELETRÔNICA
FORMULÁRIO PARA CIRCUITOS AC
Prof. Edgar Zuim
4
II - MULTIPLICAÇÃO OU DIVISÃO DE UM NÚMERO
IMAGINÁRIO ( termo j ) POR UM NÚMERO REAL
Basta multiplicar ou dividir, conforme exemplos abaixo:
a) 4 . j3 = j12 d) j12 ÷ 3 = j4 g) j3 ÷ 4 = j0,75
b) j5 . 6 = j30 e) -j30 ÷-6 = j5 h) 1,5 . j2 = j3
c) j5 . -6 = -j30 f) j30 ÷ -6 = -j5 i) 4 . j0,75 = j3
III - DIVISÃO DE UM NÚMERO IMAGINÁRIO POR UM NÚMERO
IMAGINÁRIO ( divisão de um termo j por um termo j )
A divisão produzirá um número real ( as partes imaginárias ou os termos j se
cancelarão), conforme exemplos abaixo:
a) j12 ÷ j3 = 4 c) - j12 ÷ j3 = - 4 e) - j30 ÷ - j5 = 6
b) j30 ÷ j5 = 6 d) j30 ÷ - j6 = - 5 f) - j15 ÷ - j3 = 5
IV- MULTIPLICAÇÃO DE UM NÚMERO IMAGINÁRIO POR UM
NÚMERO IMAGINÁRIO ( multiplicação de um termo j por um termo
j )
Multiplica-se o número e o operador j. A multiplicação dos termos j produzirá
j2
. Veja os exemplos abaixo:
a) j3 . j4 = j . j = j2
= j2
(3 . 4) = -1(12) = -12
b) j3 . - j4 = j . - j = - j2
(3 . 4) = -(-1)(12) = 12
V - MULTIPLICAÇÃO DE NÚMEROS COMPLEXOS
Basta seguir as regras da álgebra (propriedade distributiva), conforme mostra o
exemplo abaixo:
a) (9 + j5) . (3 - j2)
= 27 + j15 - j18 - j2
10 observe que j2
= -1
= 27 - j3 + 10
= 37 - j3
VI - DIVISÃO DE NÚMEROS COMPLEXOS
A divisão de um número real por um número complexo não é possível.
Consideremos a expressão:
21
1-4
j
j
+
5. ETE ALBERT EINSTEIN - NÚMEROS COMPLEXOS EM ELETRÔNICA
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5
O numerador contém um número real, que é 4 e o denominador é formado por
um número complexo: 1 + j2, tornando impossível a operação.
Para concretizar a operação torna-se necessário racionalizá-la, bastando para
isso multiplicar o numerador e o denominador pelo conjugado do denominador.
O conjugado do denominador é 1 - j2 (basta trocar o sinal).
Teremos então:
2)-(1.2)1(
2)-(1.1)-(4
jj
jj
+
4-1
21-8-4
2
2
j
jjj +
=
41
2-9-4
+
j
=
5
9-2 j
= 0,4 - j1,8
MAGNITUDE E ÂNGULO DE UM NÚMERO COMPLEXO
“REPRESENTAÇÃO POLAR E RETANGULAR DE UM NÚMERO COMPLEXO
CONVERSÕES RETANGULAR/POLAR - POLAR/RETANGULAR”
Veja a figura abaixo:
Em termos elétricos, uma impedância complexa 4 + j3 significa 4Ω de
resistência elétrica e 3Ω de reatância indutiva. Lembrar que, a impedância 4 + j3 está
escrita na forma retangular.
A impedância é o resultado de: Z =
2
L
2
XR + ou Z2
= R2
+ XL
2
Z = 22
34 + = 916 + = 25 = 5Ω
O ângulo de fase θ é o arco tangente (arctan) da relação entre XL e R.
Portanto: θ = arctan
R
XL
=
4
3
= 0,75 ≅ 37º
Desta forma, a impedância complexa pode ser escrita da seguinte maneira:
4 + j3Ω - forma retangular
- forma polar
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6
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
Converter para a forma polar:
a) 2 + j4
= 22
42 + = 164 + = 20 = 4,47 arctan
2
4
= 2 ≅ 63º
b) 8 + j6
= 3664 + = 100 = 10 arctan
8
6
= 0,75 ≅ 37º
c) 4 - j4
= 1616 + = 32 = 5,66 arctan
4
4-
= -1 = - 45º
Converter para a forma retangular:
a)
sen 65º = 0,906 (parte imaginária) 12 . 0,906 = 10,87
cos 65º = 0,423 (parte real) 12 . 0,423 = 5,08
Resposta: 5,08 + j10,87
b)
sen 60º = 0,866 (parte imaginária) 100 . 0,866 = 86,6
cos 60º = 0,5 (parte real) 100 . 0,5 = 50
Resposta: 50 + j86,6
c)
sen - 60º = - 0,866 (parte imaginária) 100 . - 0,866 = - 86,6
cos - 60º = 0,5 (parte real) 100 . 0,5 = 50
Resposta: 50 - j86,6
d)
sen 90º = 1 (parte imaginária) 10 . 1 = 10
cos 90º = 0 (parte real) 10 . 0 = 0
Resposta: 0 + j10
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7
Quando um número complexo é formado por uma parte real igual a zero,
como por exemplo: 0 + j5, a expressão na forma polar será:
Para a expressão: 0 - j5, a expressão na forma polar será:
Quando um número complexo é formado por uma parte imaginária igual a
zero, como por exemplo: 5 + j0, a expressão na forma polar será:
MULTIPLICAÇÃO DE NÚMEROS COMPLEXOS NA FORMA
POLAR
I - REAL x POLAR
a)
b)
II - POLAR x POLAR
Na multiplicação de números complexos (polar x polar) os ângulos são
somados algebricamente, conforme mostra os exemplos abaixo:
a)
b)
c)
DIVISÃO DE NÚMEROS COMPLEXOS NA FORMA POLAR
I - POLAR ÷÷÷÷ REAL
a)
b)
c)
II - POLAR ÷÷÷÷ POLAR
Na divisão de números complexos na forma polar (polar ÷ polar) os ângulos
são subtraídos algebricamente, conforme mostra os exemplos a seguir:
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8
a)
b)
c)
III - REAL ÷÷÷÷ POLAR
a)
b)
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS UTILIZANDO NÚMEROS COMPLEXOS
I - Dado o circuito abaixo:
Calcule as correntes I1, I2 e I3; as impedâncias Z1; Z2 e Z3; a corrente total (IT)
e a impedância total (ZT) nas formas retangular e polar.
Solução:
1) escrevendo cada ramo de impedância na forma retangular, temos:
Z1 = 50 - j50Ω
Z2 = 40 + j30Ω
Z3 = 30 + (j110 - j70) = 30 + j40Ω
2) convertendo cada ramo de impedância na forma polar, temos:
Z1 = 22
(-50)50 + = 70,7 θ = arctan
50
50-
= -1 = - 45º
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9
Z2 = 22
3040 + = 50 θ = arctan
40
30
= 0,75 = 36,87º (37º)
Z3 = 22
4030 + = 50 θ = arctan
30
40
= 1,33 = 53,15º (53º)
3) Calculando a corrente em cada ramo de impedância, ou seja, as correntes I1, I2 e I3:
I1 = Vin / Z1
1 + j1A (retangular)
I2 = Vin / Z2
1,6 - j1,2A (retangular)
I3 = Vin / Z3
1,2 - j1,6A (retangular)
4) Calculando a corrente total (forma retangular):
IT = I1 + I2 + I3 = 1 + 1,6 + 1,2 + j1 - j1,2 - j1,6
IT = 3,8 - j1,8A
convertendo para a forma polar:
IT = 22
(-1,8)3,8 + = 4,2 θ = arctan
3,8-
1,8
= - 0,474 = - 25.4º
5) Calculando a impedância total (forma polar):
ZT = Vin / IT
Convertendo para a forma retangular:
23,8 . sen 25,4º = 23,8 . 0,429 = 10,21 (indutiva)
23,8 . cos 25,4º = 23,8 . 0,903 = 21,5 (resistiva)
ZT = 21,5 + j10,21Ω
II - Dado o circuito a seguir:
a) calcule as tensões em cada um dos componentes;
b) desenhe o fasor do circuito para a corrente e as tensões.
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Solução:
1) Calculando a impedância total na forma retangular:
ZT = 2 + j4 + 4 - j12 6 - j8Ω
2) Convertendo a impedância total na forma polar:
ZT = 22
(-8)6 + = 10 arctan
6
8-
= - 1,33 = -53,13º (- 53º)
ZT =
3) Calculando a corrente total na forma polar:
IT = VT / IT
4) Calculando a tensão em cada componente:
VR1 =
VL =
VC =
VR2 =
OBS: Como o operador j representa o ângulo de 90º, na forma polar a reatância
indutiva (XL) assume o ângulo de 90º ; a reatância capacitiva XC assume o ângulo -
90º e a resistência assume o ângulo de 0º.
5) Desenhando o fasor do circuito para as tensões e a corrente, onde alguns aspectos
devem ser observados:
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a) O ângulo de 53º para VR1 e VR2 mostra que as tensões nestes dois componentes
estão em fase com a corrente.
b) A tensão nos resistores está adiantada 53º em relação a VT enquanto que a tensão
no capacitor está atrasada 37º.
c) A tensão no indutor está adiantada 143º em relação a VT (90º + 53º).
d) A relação de fase entre as tensões no capacitor e indutor é de 180º.
6) Comprovando:
OBS: a soma das tensões de cada um dos componentes deverá nos dar a
tensão aplicada na entrada.
Convertendo cada tensão para a forma polar:
VR1 = = 2,407 + j3,196V
VR2 = = - 6,389 + j4,814V
VC = = 19,167 - j14,444V
VL = = 4,812 + j6,389V
Total da VT = 19,997 + j0,045V
Convertendo a tensão 19,997 + j0,045V para a forma polar:
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VT = 22
0,04519,997 + = 399,882 ≅ 20
θ = arctan
19,997
0,045
= 0,00225 = 0,129º ≅ 0º
Portanto, na forma polar VT =
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1 - ASSOCIAÇÃO DE INDUTORES
EM SÉRIE: LT = L1 + L2 + L3 + L4 …
EM PARALELO:
TL
1
=
1L
1
+
2L
1
+
3L
1
+
4L
1
… (para mais de dois indutores)
ou
LT =
21
21
LL
L.L
+
(para dois indutores)
2 - ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
EM SÉRIE:
TC
1
=
1C
1
+
2C
1
+
3C
1
+
4C
1
… (para mais de dois capacitores)
ou
CT =
21
21
CC
C.C
+
(para dois capacitores)
EM PARALELO: CT = C1 + C2 + C3 + C4 …
3 - CIRCUITO RC EM SÉRIE
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VR = R.IT
VT =
2
C
2
R VV + VC = XC . IT
θ = arctan -
R
C
V
V
= -
R
XC
Z =
2
C
2
XR + Z =
T
T
I
V
IT =
Z
VT
XC =
C
1
ω
, onde ω = 2π f XC =
C2
1
fπ
f = freqüência em hertz
C = capacitância em farads
Fasor representando a impedância total ( Z ) de um circuito
RC série.
A defasagem entre R e XC é de 90º.
4 - CIRCUITO RC EM PARALELO
IT =
2
C
2
R II + IR =
R
VT
IC =
C
T
X
V
θ = arctan
R
C
I
I
IT =
Z
VT
Z =
T
T
I
V
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5 - CIRCUITO RL EM SÉRIE
VT =
2
L
2
R VV + VR = R . IT VL = XL . IT
θ = arctan
R
L
V
V
=
R
XL
XL = Lω , onde ω = 2π f XL = 2π f L
f = freqüência em hertz
L = indutância em henry
Fasor representando a impedância total ( Z ) de um
circuito RL série.
A defasagem entre R e XL é de 90º.
Z =
2
L
2
XR + Z =
T
T
I
V
IT =
Z
VT
6 - CIRCUITO RL EM PARALELO
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IT =
2
L
2
R II + Z =
T
T
I
V
IT =
Z
VT
θ = arctan -
R
L
I
I
Z =
2
L
2
L
XR
X.R
+
Z = 2
L
2
2
L
2
X
1
R
1
X
1
R
1
+
+
7 - CIRCUITO LC EM SÉRIE
Z =
2
C
2
L X-X
XL - XC = X
XC - XL = X
logo: Z = X
Z =
T
T
I
V
IT =
Z
VT
8 - CIRCUITO LC EM PARALELO
Z =
)(-XX
)(-X.X
CL
CL
+
- Z capacitiva
Z indutiva
IT =
2
C
2
L II + , onde: IL =
L
T
X
V
e IC =
C
T
X
V
Z =
T
T
I
V
IT =
Z
VT
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9 - CIRCUITO RLC EM SÉRIE
Z = 22
XR +
onde:
X = XL - XC ou
X = XC - XL
O fasor para o circuito acima é mostrado a seguir.
Observe que a defasagem entre as tensões do capacitor e do indutor é de 180º,
no entanto, entre estes componentes e o resistor é de 90º.
VL = XL . IT
VC = XC . IT
VR = R . IT
VT =
2
X
2
R VV +
onde:
VX = VL - VC ou
VX = VC - VL
Z =
T
T
I
V
IT =
Z
VT
θ = arctan
R
CL
V
V-V
=
R
X
V
V
( VL > VC )
θ = arctan -
R
LC
V
V-V
= -
R
X
V
V
( VC > VL )
θ = arctan
R
X-X CL
( XL > XC ) = arctan
R
X
θ = arctan -
R
X-X LC
( XC > XL ) = -
R
X
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10 - CIRCUITO RLC EM PARALELO
IL =
L
T
X
V
IC =
C
T
X
V
IR =
R
VT
IT =
2
X
2
R II + onde:
IX = IL - IC ou
IX = IC - IL
O fasor de um circuito RLC em paralelo é mostrado abaixo, onde prevalecem
as correntes IC , IL e IR.
θ = arctan -
R
CL
I
I-I
= -
R
X
I
I
( IL > IC )
θ = arctan
R
LC
I
I-I
=
R
X
I
I
( IC > IL )
Calculando a impedância em um circuito paralelo:
Z =
22
yx
y.x
+
onde:
x =
)(-XX
)X(-.X
CL
CL
+
y = R
A impedância de um circuito RLC paralelo pode também ser calculada pela fórmula:
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Z = 2
LC
2
2
LC
2
X
1
-
X
1
R
1
X
1
-
X
1
R
1
+
+
Z =
T
T
I
V
IT =
Z
VT
Podemos também calcular θ com as fórmulas: θ = arctan
X
R
e θ = arccos
R
Z
11 - POTÊNCIA EM CIRCUITOS AC
Em circuitos AC existem três potências distintas: real, reativa e aparente
identificadas respectivamente pelas letras P ( W ), Q ( VAR ) e S ( VA ).
P = V . I . cosθ = VR . I = R . I2
(potência real = W)
Q = V . I . senθ ( potência reativa = VAR)
S = V . I (potência aparente = VA)
CIRCUITO INDUTIVO:
P = VI cosθ
Q = VI senθ
S = VI
cos 90º = 0
sen 90º = 1
∴Q = S (não há potência real)
CIRCUITO CAPACITIVO:
P = VI cosθ
Q = VI senθ
S = VI
cos 90º = 0
sen 90º = 1
∴Q = S (não há potência real)
19. ETE ALBERT EINSTEIN - NÚMEROS COMPLEXOS EM ELETRÔNICA
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19
CONCLUSÃO: Em um capacitor ou indutor a potência reativa é igual a
potência aparente.
Q = S VAR = VA P =0
12 - FATOR DE POTÊNCIA
Fp =
VI
cos.VI θ
Fp =
aparentePotência
realPotência
Fp =
S
P
Fp = cosθ
θ = arctan
P
Q Q = P . tanθ
Fator de potência indutivo: motores de indução, indutores, etc.
Fator de potência capacitivo: motores síncronos, banco de capacitores, etc.
Fator de potência para circuitos paralelos: Fp = arccos
T
R
I
I
Fator de potência para circuitos série: Fp = arccos
Z
R
RELAÇÕES ENTRE TENSÃO E CORRENTE NUM CIRCUITO
AC INDUTIVO
Numa indutância:
a) a tensão aplicada está adiantada 90º em relação à corrente;
b) a FCEM (força contra-eletromotriz) está atrasada 90º em relação à
corrente;
c) a tensão aplicada à entrada e a FCEM estão 180º defasadas.
CONCLUSÃO: Qualquer circuito AC que contenha apenas indutância apresenta três
variáveis importantes: a) tensão aplicada; b) força contra-eletromotriz induzida e c)
corrente do circuito.
20. ETE ALBERT EINSTEIN - NÚMEROS COMPLEXOS EM ELETRÔNICA
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20
FCEM: é a voltagem contrária originada num circuito indutivo pela passagem de uma
corrente alternada ou pulsativa.
LEI DE LENZ: uma fem (força eletromotriz) produzida pela indução tende a
estabelecer uma corrente cujo sentido opõe-se ao campo primitivo que a produziu.
RELAÇÕES ENTRE TENSÃO E CORRENTE NUM CIRCUITO
AC CAPACITIVO
A corrente através do capacitor está adiantada em relação à tensão aplicada ao
capacitor de 90º.
Conforme ilustra a figura abaixo, a corrente através do capacitor está defasada
de 90º tanto em relação à tensão aplicada como em relação à contra-tensão. Portanto, a
corrente está adiantada de 90º em relação à tensão aplicada e atrasada de 90º em
relação à contra-tensão.
EFEITOS DA CONTRA-TENSÃO:
• Quando uma fonte de tensão DC é ligada nos extremos de um capacitor, a corrente
é máxima quando a tensão da fonte, senoidalmente, começa a crescer a partir do
zero, desde que as placas do capacitor estejam neutras (sem carga) e não
apresentem forças eletrostáticas opostas.
• Quando a tensão da fonte cresce, as cargas nas placas do capacitor que resultam do
fluxo de corrente, aumentam.
• À medida que a carga no capacitor aumenta, resulta numa tensão que se opõe à
tensão aplicada, resultando numa diminuição da corrente.
• Quando a tensão da fonte (tensão aplicada) atinge o valor máximo ou valor de
pico, o capacitor estará com a máxima carga e máxima tensão apresentando assim
uma oposição à tensão aplicada (cargas eletrostáticas opostas), as quais se anulam,
resultando então em uma corrente zero.
• Quando a tensão aplicada nos extremos do capacitor começa a decrescer, a carga
eletrostática nas placas do capacitor torna-se maior do que o potencial dos
terminais da fonte e o capacitor começa a descarregar-se, repetindo assim o
processo, porém no sentido inverso.