Pergunta
Orientaçōes para realização da avaliação: Prova sem consulta Pode usar calculadora. Use alpha =120 Questão 1 (5 pontos): Seja um circuito de corrente alternada composto de uma fonte de alpha volts, 60 Hz, em série com um resistor de 3 ohms, em série com um indutor com reatância indutiva de 4 ohms. Determine: a) Diagrama do circuito. b) Impedância, em ohms,na forma retangular e polar. c) Corrente em amperes em módulo e ângulo de fase. d) Quedas de tensão em volts, nos elementos do circuito. e) Diagrama fasorial.
Solução
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AugustoMestre · Tutor por 5 anos
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Para resolver essa questão, vamos seguir os passos indicados:<br /><br />a) Diagrama do circuito:<br />O circuito é composto por uma fonte de $\alpha$ volts, um resistor de 3 ohms e um indutor com reatância indutiva de 4 ohms, todos em série.<br /><br />b) Impedância, em ohms, na forma retangular e polar:<br />A impedância total do circuito é dada pela soma das impedências do resistor e do indutor. A impedância do resistor é igual à sua resistência, que é 3 ohms. A impedância do indutor é igual à sua reatância indutiva, que é 4 ohms.<br /><br />Portanto, a impedância total do circuito é:<br />$Z = R + jX_L = 3 + j4$<br /><br />Na forma retangular, a impedância é dada por $Z = 3 + j4$.<br /><br />Na forma polar, a impedância é dada por $Z = \sqrt{3^2 + 4^2} \angle \tan^{-1}(\frac{4}{3}) \approx 5 \angle 53.13^\circ$.<br /><br />c) Corrente em amperes em módulo e ângulo de fase:<br />A corrente em um circuito de corrente alternada é dada pela fórmula:<br />$I = \frac{V}{Z}$<br /><br />Onde $V$ é a tensão da fonte e $Z$ é a impedância total do circuito.<br /><br />Substituindo os valores, temos:<br />$I = \frac{\alpha}{5 \angle 53.13^\circ}$<br /><br />O módulo da corrente é dado por $|I| = \frac{\alpha}{5}$.<br /><br />O ângulo de fase da corrente é igual ao ângulo de fase da impedância, que é $53.13^\circ$.<br /><br />d) Quedas de tensão em volts, nos elementos do circuito:<br />As quedas de tensão nos elementos do circuito são dadas pela fórmula:<br />$V = I \cdot Z$<br /><br />Onde $I$ é a corrente e $Z$ é a impedância do elemento.<br /><br />Substituindo os valores, temos:<br />$V_R = |I| \cdot R = \frac{\alpha}{5} \cdot 3 = \frac{3\alpha}{5}$<br /><br />$V_L = |I| \cdot |X_L| = \frac{\alpha}{5} \cdot 4 = \frac{4\alpha}{5}$<br /><br />e) Diagrama fasorial:<br />O diagrama fasorial representa a relação entre a tensão e a corrente em um circuito de corrente alternada. Nesse caso, o diagrama fasorial será uma linha reta com um ângulo de $53.13^\circ$ em relação à linha de referência. A linha representa a tensão, enquanto a linha perpendicular representa a corrente. O ponto de interseção dessas duas linhas representa o valor e o ângulo da tensão e da corrente em cada instante do ciclo.<br /><br />Espero que isso ajude a resolver a questão.
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