No circuito da figura, , e o capacitor é de um tipo variável, com uma capacitância ajustável de a . O circuito é conectado a um gerado com , onde .

Nestas condições:

1. Calcule o valor que deve assumir para se ter um fator de potência igual a .
2. Calcule a amplitude da corrente.
3. Calcule as amplitudes das tensões , e .
4. Desenhe o diagrama de .

Para colocar o circuito em condição de ressonância, você deve mudar o valor do capacitor:

5. Calcule o novo valor de para obter a condição de ressonância do circuito e, nesta condição, calcule os valores da potência média dissipada em e da potência média fornecida ao circuito pelo gerador.

b) A amplitude da corrente é dada por

em que é a impedância e tem a seguinte expressão:

Dados os valores fornecidos no enunciado e o valor da capacitância que acabamos de encontrar, as impedâncias capacitiva e indutiva serão dados por

Substituindo em , obteremos

A amplitude da corrente será

c) No resistor, a amplitude de tensão será

No capacitor

No indutor

d) Para desenharmos os , precisamos nos lembrar que a corrente no resistor está em fase com a corrente; a corrente no capacitor está atrasada de e a corrente no indutor adiantada de .

Além disso, a corrente está atrasada de um ângulo igual a em relação à tensão . Por isso, teremos a seguinte representação:

e) Para que o circuito entre em ressonância, temos que ter

ou seja, a impedância capacitiva é igual impedância indutiva.

Agora, como o problema já deu pra gente a frequência angular e o valor da indutância , então a nova capacitância será dada por

Na ressonância (), temos que a impedância é dada por

Por isso, para esse caso, temos que a amplitude da corrente no circuito será igual a

e) Continuação...

Com isso, conseguimos calcular o valor da potência média dissipada no resistor, que será

A potência fornecida média é dada por

Outra característica importante de um circuito em ressonância é que a fase , pois

Jogando essa fase em junto com os valores do enunciado, teremos

Portanto,