Uma carga é composta pela associação série de um resistor de
e um indutor de
. Sabendo-se que esta carga é alimentada por uma tensão de 500 V , calcule: c) a queda de tensão no resistor e no indutor.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão! O enunciado fala sobre um circuito que tem, em série, um resistor de
e um indutor de
, alimentado por uma tensão de
. Nosso objetivo aqui é calcular a queda de tensão no resistor e no indutor. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre circuitos RL (resistor-indutor) e como a tensão se divide nesses componentes quando estão em série.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em um circuito em série, a corrente que passa pelo resistor e pelo indutor é a mesma. A tensão total fornecida pela fonte de
será dividida entre o resistor e o indutor. Para encontrar as quedas de tensão, precisamos calcular a impedância total do circuito e a corrente que está passando por ele.
Passo 3
A impedância total
de um circuito série RL é dada pela fórmula:
onde
é a resistência e
é a reatância indutiva. A reatância indutiva é calculada por:
Aqui,
é a frequência angular da fonte (em rad/s) e
é a indutância do indutor.
Passo 4
No entanto, o enunciado não nos dá a frequência da fonte, o que é essencial para calcular
. Vamos assumir que estamos lidando com uma corrente contínua (DC). Nesse caso, a frequência
, pois a corrente está constante.
Passo 5
Com
, a reatância indutiva
. Isso significa que o indutor, em regime permanente, se comporta como um curto-circuito (isto é, não apresenta queda de tensão). Assim, toda a tensão fornecida pela fonte será dividida apenas pelo resistor.
Passo 6
A queda de tensão no resistor
é dada por:
Como
(tensão no indutor), podemos encontrar a corrente
usando a tensão total:
Passo 7
Agora, calculamos a queda de tensão no resistor:
E como vimos, a queda de tensão no indutor é:
Resposta
A queda de tensão no resistor é de
e no indutor é de
.
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(dados do fio: );
(dados do fio:
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