Gabarito disponível
Considere um indutor que tem a forma de um cilindro de 50cm de comprimento e um diâmetro de 4,0cm. Quando ele é alimentado por uma fem de 20V e sua corrente final é estabelecida, a energia armazenada pelo indutor fica limitada à sua região interna com uma densidade de 10³J/m³. Sendo sua resistência elétrica igual a 5,0Ω, qual a indutância, em mH, do indutor?
Resolução comentada
i = 4 A e U = u·V ≈ 0,628 J, logo L = 2U/i² ≈ 78,5 mH.
Em regime permanente, i = ε/R = 20/5 = 4 A. O volume do cilindro é V = π(0,02)²(0,5) ≈ 6,28·10⁻⁴ m³. A energia é U = uV ≈ 0,628 J. Como U = ½Li², L = 2(0,628)/16 ≈ 0,0785 H = 78,5 mH.
Análise das alternativas
As demais opções vêm de erros no volume (usar o diâmetro como raio), na corrente (esquecer R) ou no fator ½ da energia.
Referência: Energia magnética em indutores.
Resolução comentada do VaiConcursos.