# Seção 1.3 - Carga e Corrente

**1.1 Quantos coulombs são representados pelas seguintes quantidades de elétrons?**

(a) 6,482 * 10^17

(b) 1,24 * 10^18

(c) 2,46 * 10^19

(d) 1,628 * 10^20


```python
print("1.1")
carga_eletron = 1.602*10**(-19) #coulombs
n_eletrons = 1/carga_eletron
a = 6.482*10**17
b = 1.24*10**18
c = 2.46*10**19
d = 1.628*10**20
carga_a = -a / n_eletrons
carga_b = -b / n_eletrons
carga_c = -c / n_eletrons
carga_d = -d / n_eletrons
print("Carga (a):", carga_a, "C")
print("Carga (b):", carga_b, "C")
print("Carga (c):", carga_c, "C")
print("Carga (d):", carga_d, "C")
```

    1.1
    Carga (a): -0.10384164 C
    Carga (b): -0.198648 C
    Carga (c): -3.9409199999999998 C
    Carga (d): -26.08056 C


**1.2 Determine a corrente que flui por um elemento se o fluxo de carga for dado por:**

(a) q(t) = (3t + 8) mC

(b) q(t) = (8t^2 + 4t - 2) C

(c) q(t) = (3e^-t - 5e^-2t) nC

(d) q(t) = 10sen(120*pi*t) pC

(e) q(t) = 20e^-4tcos(50t) uC


```python
print("1.2")
import numpy as np
from sympy import *

t = symbols('t')
q = 3*t + 8
i = diff(q,t)
print("Resposta (a):", i, "mA")
q = 8*t**2 + 4*t - 2
i = diff(q,t)
print("Resposta (b):", i, "A")
q = 3*exp(-t) - 5*exp(-2*t)
i = diff(q,t)
print("Resposta (c):", i, "nA")
q = 10*sin(120*np.pi*t)
i = diff(q,t)
print("Resposta (d):", i, "pA")
q = 20*exp(-4*t)*cos(50*t)
i = diff(q,t)
print("Resposta (e):", i, "uA")
```

    1.2
    Resposta (a): 3 mA
    Resposta (b): 16*t + 4 A
    Resposta (c): -3*exp(-t) + 10*exp(-2*t) nA
    Resposta (d): 3769.91118430775*cos(376.991118430775*t) pA
    Resposta (e): -1000*exp(-4*t)*sin(50*t) - 80*exp(-4*t)*cos(50*t) uA


**1.3 Determine a carga q(t) que flui por um dispositivo se a corrente for:**

(a) i(t) = 3 A, q(0) = 1 C

(b) i(t) = (2t + 5) mA, q(0) = 0

(c) i(t) = 20cos(10t + pi/6) uA, q(0) = uC

(d) i(t) = 10e^(-30t)sen(40t) A, q(0) = 0


```python
print("1.3")
i = 3
q = integrate(i,t)
q0 = 1
print("Resposta (a):", q + q0, "C")
i = 2*t + 5
q = integrate(i,t)
q0 = 0
print("Resposta (b):", q + q0, "mC")
i = 20*cos(10*t + np.pi/6)
q = integrate(i,t)
q0 = 2
print("Resposta (c):", q + q0, "uC")
i = 10*exp(-30*t)*sin(40*t)
q = integrate(i,t)
q0 = 0
print("Resposta (d):", q + q0, "C")
```

    1.3
    Resposta (a): 3*t + 1 C
    Resposta (b): t**2 + 5*t mC
    Resposta (c): 2*sin(10*t + 0.523598775598299) + 2 uC
    Resposta (d): -3*exp(-30*t)*sin(40*t)/25 - 4*exp(-30*t)*cos(40*t)/25 C


**1.4 Uma corrente de 7,4 A passa por um condutor. Calcule
qual a carga que passa através de qualquer seção transversal desse condutor em 20 s.**


```python
print("1.4")

from sympy import *
i = 7.4
t = symbols('t')
tf = 20
q = integrate(i,(t,0,tf))
print("Carga total é:", q, "C")
```

    1.4
    Carga total é: 148.000000000000 C


**1.5 Determine a carga total transferida ao longo do intervalo 0 <= t <= 10 s quando i(t) = 1/2t A.**


```python
print("1.5")
from sympy import *
t = symbols('t')
i = (1/2)*t
ti = 0 #tempo inicial
tf = 10 #tempo final
q = integrate(i,(t,ti,tf))
print("Carga total é:", q, "C")
```

    1.5
    Carga total é: 25.0000000000000 C


**1.6 A carga que entra em determinado elemento é mostrada na Figura 1.23. Determine a corrente em:**

(a) t = 1ms

(b) t = 6ms

(c) t = 10ms




```python
print("1.6")
from sympy import *
t = symbols('t')
qa = (30/2)*t #intervalo de 0ms a 2ms
i = diff(qa,t)
print("Resposta (a):", i.subs(t,1), "mA")
qb = 30 #intervalo de 2ms a 8ms
i = diff(qb,t)
print("Resposta (b):", i.subs(t,6), "mA")
qc = (-30/4)*t #intervalo de 8ms a 12ms
i = diff(qc,t)
print("Resposta (c):", i.subs(t,10), "mA")
```

    1.6
    Resposta (a): 15.0000000000000 mA
    Resposta (b): 0 mA
    Resposta (c): -7.50000000000000 mA


**1.7 A carga que flui por um fio é representada na Figura 1.24. Represente a corrente correspondente.**




```python
print("1.7")
import matplotlib.pyplot as plt
from sympy import *
from scipy import signal
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

t = np.linspace(0, 8, 500)
triangle = 50*signal.sawtooth(np.pi * 0.5 * t, 0.5)
plt.plot(t, triangle)
plt.xlabel('tempo(s)')
plt.ylabel('carga(C)')
plt.show()

i = np.diff(triangle)
t = np.linspace(0,8,499)
plt.plot(t,i)
plt.xlabel('tempo(s)')
plt.ylabel('corrente(A)')
plt.show()
```

**1.8 A corrente que flui por um ponto em um dispositivo é mostrada na Figura 1.25. Calcule a carga total através do ponto.**




```python
print("1.8")
from sympy import *

t = symbols('t')
i1 = 10*t
q1 = integrate(i1,(t,0,1)) #carga do intervalo 0ms a 1ms
i2 = 10
q2 = integrate(i2,(t,1,2)) #carga do intervalo 1ms a 2msb
print("Carga total:", q1+q2, "mC")
```

    1.8
    Carga total: 15 mC


**1.9 A corrente através de um elemento é ilustrada na Figura 1.26. Determine a carga total que passa pelo elemento em:**

(a) t = 1s

(b) t = 3s

(c) t = 5s




```python
print("1.9")
from sympy import *

t = symbols('t')
i1 = 10
q1 = integrate(i1,(t,0,1))
print("Resposta (a):", q1, "C")
i2 = 10 - 5*t
q2 = integrate(i2,(t,0,1))
i3 = 5
q3 = integrate(i3,(t,0,1))
print("Resposta (b):", q1+q2+q3, "C")
q3 = integrate(i3,(t,0,2))
i4 = 5 - 5*t
q4 = integrate(i4,(t,0,1))
print("Resposta (c):", q1+q2+q3+q4, "C")
```

    1.9
    Resposta (a): 10 C
    Resposta (b): 45/2 C
    Resposta (c): 30 C


# Seções 1.4 e 1.5 Tensão, potência e energia

4334798169d14c9b000db56ea1fc9dd88ed7793d
ipynb
Jupyter Notebook
Problemas - Cap1.ipynb
ofgod2/Circuitos-electricos-Boylestad-12ed-Portugues
60e815f6904858f3cda8b5c7ead8ea77aa09c7fd
MIT
2019-08-13T13:33:15.000Z
2021-11-16T16:46:06.000Z
Problemas - Cap1.ipynb
ofgod2/Circuitos-electricos-Boylestad-12ed-Portugues
60e815f6904858f3cda8b5c7ead8ea77aa09c7fd
MIT
2017-08-24T17:36:15.000Z
2017-08-24T17:36:15.000Z
Problemas - Cap1.ipynb
ofgod2/Circuitos-electricos-Boylestad-12ed-Portugues
60e815f6904858f3cda8b5c7ead8ea77aa09c7fd
MIT
2019-03-29T14:31:49.000Z
2021-12-30T17:59:23.000Z
Qwen/Qwen-72B
1. YES
2. YES