Uma capacitância de
e uma resistência de
estão em série através de uma fonte de
e
. Calcule
e
.
.
Passo 1
Então, vamos começar entendendo a questão. Temos um circuito em série que inclui uma resistência de
e uma capacitância de
. Esse circuito está ligado a uma fonte de tensão de
com uma frequência de
. Precisamos calcular a reatância capacitiva (
), a impedância total (
), o ângulo de fase (
), a corrente (
), as tensões na resistência (
) e no capacitor (
), e a potência (
).
Para resolver isso, vamos precisar usar algumas fórmulas de circuitos de corrente alternada (CA), incluindo a reatância capacitiva, a impedância em série, e as relações entre corrente, tensão e potência.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a reatância capacitiva (
). A reatância capacitiva nos mostra como o capacitor resiste à passagem da corrente alternada e é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a frequência, -
é a capacitância.
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos determinar a impedância total (
) do circuito série. Em um circuito R-C série, a impedância é dada por:
Onde:
-
, -
.
Calculando:
Passo 4
O próximo passo é encontrar o ângulo de fase (
). Esse ângulo indica o desfasamento entre a corrente e a tensão no circuito e é calculado por:
O sinal negativo indica que a corrente está atrasada em relação à tensão devido à presença do capacitor.
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, vamos calcular a corrente (
) que circula no circuito. Usamos a lei de Ohm para circuitos de CA:
Onde:
-
, -
.
Assim,
Passo 6
Com a corrente conhecida, podemos encontrar a tensão na resistência (
) usando novamente a lei de Ohm:
Passo 7
Da mesma forma, a tensão no capacitor (
) é dada por:
Passo 8
Por fim, vamos calcular a potência (
) dissipada no resistor. A potência em um resistor em corrente alternada é dada por:
Resposta
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Uma esfera tem raio de
e está carregada com uma carga
no seu centro, determine: O fluxo elétrico
Um circuito
série tem
e
passando uma corrente de
. Qual é o módulo da impedância Ângulo de defasamento?
?
?
? Reposta:
.
Uma esfera tem raio de
e está carregada com uma carga
no seu centro, determine: O campo elétrico
Um circuito
série tem
e
com uma tensão aplicada de
. Qual é o módulo da impedância? Qual é o módulo da corrente? Ângulo de defasamento?
?
? Reposta: