Calcule a corrente e a potência consumidos de uma linha de alimentação de 110 V e 60 Hz por uma lâmpada de filamento de tungstênio cuja resistência é de 274 Omega. Faça o diagrama de fasores.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a corrente e a potência consumidas por uma lâmpada de filamento de tungstênio quando ligada a uma linha de alimentação de e . Além disso, vamos fazer o diagrama de fasores. Para isso, vamos usar a Lei de Ohm e as fórmulas de potência em circuitos elétricos. Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a corrente elétrica que passa pela lâmpada. Para isso, usamos a Lei de Ohm, que diz que a corrente I = VR é igual à tensão I = 110274 approx 0,401 A dividida pela resistência :
Aqui, e . Substituindo na fórmula:
Então, a corrente que passa pela lâmpada é de aproximadamente .

Passo 3

Agora, vamos calcular a potência consumida pela lâmpada. A potência elétrica P = V times I pode ser calculada usando a fórmula:
P = 110 times 0,401 approx 44,11 W
Já sabemos que e . Substituindo:
Portanto, a lâmpada consome aproximadamente de potência.

Passo 4

Por último, vamos falar sobre o diagrama de fasores. Em circuitos de corrente alternada, os fasores são usados para representar as tensões e correntes em forma de vetores rotativos. No caso de uma lâmpada de filamento de tungstênio, que é um componente resistivo puro, a corrente e a tensão estão em fase. Isso significa que eles atingem seus valores máximos e mínimos ao mesmo tempo, e o ângulo entre eles no diagrama de fasores é zero.
Então, no diagrama, o vetor da corrente estará alinhado exatamente com o vetor da tensão, indicando que não há defasamento entre eles.

Resposta

A corrente que passa pela lâmpada é de aproximadamente e a potência consumida é de cerca de . No diagrama de fasores, a corrente e a tensão estão em fase, sem defasamento entre elas.

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