Enunciado

Um circuito R L C em paralelo possui a equação nodal a seguir:

d v d t + 50 v + 100 ∫ v   d t = 100 cos ⁡ ( 377 t - 10 ° )   V

Determine v ( t ) usando o método fasorial. Supondo que o valor da integral em t = - ∞ seja zero.

Passo 1

Gente, atentemos para duas coisas rápidas aqui: integrar no tempo é equivalente a dividir por j ω no domínio dos fasores e derivar em relação ao tempo é equivalente a multiplicar por j ω . Com isso em mente, vamos analisar nossa equação:

d v d t + 50 v + 100 ∫ v   d t = 100 cos ⁡ ( 377 t - 10 ° )   V

Vamos primeiro passar 100 cos ⁡ ( 377 t - 10 ° ) para forma de fasor! Para isso, podemos fazer uso das seguintes relações:

A ∠ B ° = A cos ⁡ ( ω t + B ° )

A ∠ ( B ° - 90 ° ) = A sen ⁡ ( ω t + B ° )

Assim, podemos escrever:

j ω V + 50 V + 100 V j ω = 1 00 ∠ - 1 0 °

j 377 V + 50 V + 100 V j 377 = 1 00 ∠ - 1 0 °

V 376,73 j + 50 = 1 00 ∠ - 1 0 °

V = 1 00 ∠ - 1 0 ° 50 + 376,73 j

Passo 2

Passando para a forma polar o fasor que está no denominador:

50 + 376,73 j = M ∠ θ

M = ( 50 ) 2 + 376,73 2 = 380,038

θ = tan - 1 ⁡ 376,73 50 = 82,44 °

Logo,

V = 100 ∠ - 10 ° 380,038 ∠ 82,44 °

V = 0,289 ∠ - 92 , 44 °

Convertendo o resultado para o domínio do tempo:

v t = 0 , 289 cos ⁡ ( 377 t - 92 , 44 ° )

Resposta

O valor de v ( t ) é igual a:

v t = 0,289 cos ⁡ ( 377 t - 92,44 ° )

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Simplifique as expressões a seguir: 5 - j 6 - 2 + j 8 - 3 + j 4 5 - j + ( 4 - j 6 ) 240 ∠ 75 ° + 160 ∠ - 30 ° 60 - j 80 ( 67 + j 84 ) ( 20 ∠ 32 ° ) 10 + j 20 3 + j 4 2 10 + j 5 16 - j 20
Simplifique as expressões a seguir: 5 - j 6 - 2 + j 8 - 3 + j 4 5 - j + ( 4 - j 6 ) 240 ∠ 75 ° + 160 ∠ - 30 ° 60 - j 80 ( 67 + j 84 ) ( 20 ∠ 32 ° ) 10 + j 20 3 + j 4 2 10 + j 5 16 - j 20
Calcule os seguintes números complexos: 5 - j 6 - 2 + j 8 - 3 + j 4 5 - j + ( 4 - j 6 ) 240 ∠ 75 ° + 160 ∠ - 30 ° 60 - j 80 ( 67 + j 84 ) ( 20 ∠ 32 ° ) 10 + j 20 3 + j 4 2 10 + j 5 16 - j 20
Determine v ( t ) nas seguintes equações integro-diferenciais usando o método de fasores: v t + ∫ v d t = 10 cos ⁡ t d v d t + 5 v t + 4 ∫ v d t = 20 s e n ( 4 t + 10 ° )
Simplifique o seguinte: f t = 5 cos ⁡ ( 2 t + 15 ° ) - 4 sen ⁡ ( 2 t - 30 ° ) g t = 8 sen ⁡ t + 4 cos ⁡ t + 50 ° h t = ∫ 0 t 10 cos ⁡ 40 t + 4 sen ⁡ 40 t d t