Manual Conciso de Física

q — carga instantânea no condensador; qₘ — amplitude; ω — frequência angular; φ₀ — fase inicial. A carga muda harmonicamente com o tempo e determina a fase da oscilação.

I — corrente no circuito, que está defasada um quarto de período em relação à carga. O valor máximo da corrente corresponde ao momento em que a carga é zero.

A energia do condensador é máxima quando a carga é máxima. Na ausência de perdas, é convertida completamente em energia do indutor.

A energia do indutor é proporcional ao quadrado da corrente. Em oscilações livres, é convertida periodicamente em energia elétrica.

Em um circuito LC ideal, a energia total é conservada. Reflete o intercâmbio entre formas elétricas e magnéticas sem perdas.

Frequência angular — quantos radianos de oscilações são realizados por segundo. Quanto maior for a capacitância ou a indutância, menor será ω.

T — tempo para um ciclo completo. A fórmula se deduz da relação entre o período e a frequência angular.

ε — valor instantâneo da FEM, εₘ — sua amplitude. As oscilações ocorrem a uma frequência dada ω de uma fonte externa. São oscilações forçadas, mantidas por um gerador.

I — valor instantâneo da corrente no circuito; Iₘ — amplitude da corrente. Em um circuito puramente resistivo, a corrente está em fase com a FEM.

Em um resistor, a tensão e a corrente estão em fase. Aqui, a energia elétrica é convertida em calor.

A tensão através da indutância adianta a corrente em 90° em fase. Depende da indutância L e da frequência ω. Expressa a resistência à mudança de corrente — inércia do campo magnético.

X_L — resistência reativa da bobina. Quanto maior for a frequência ou a indutância, maior será a oposição à corrente.

A tensão no condensador atrasa a corrente em 90° em fase. A altas frequências, U_C diminui — o condensador "passa" a corrente.

A resistência reativa do condensador é inversamente proporcional à frequência. À medida que ω aumenta, a resistência diminui, a corrente aumenta.

A carga q muda com o tempo com um defasamento relativo à corrente. Reflete o acúmulo de energia no campo elétrico do condensador.

W — soma da energia elétrica e magnética no sistema. Em condições ideais, é conservada, reflete o intercâmbio entre q e I. Base para analisar as oscilações livres sem perdas.

A ressonância ocorre quando as reatâncias indutiva e capacitiva são iguais. A impedância total é mínima, a corrente é máxima. A frequência de ressonância depende apenas de L e C — como nas oscilações livres.

Esta é a potência média dissipada em um resistor com corrente sinusoidal. Apenas o componente ativo transfere energia — os elementos reativos não a consomem.