Um circuito de proteção contra raios contém uma bobina de
em série com um resistor de
. Que corrente fluirá ao ser testado com uma tensão de
e
? Que potência irá consumir este circuito de proteção?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Temos um circuito de proteção contra raios que possui uma bobina de
em série com um resistor de
. Vamos precisar usar conceitos de circuitos de corrente alternada (AC), especificamente a impedância em um circuito RL série, além de entender como calcular a corrente e a potência nesse tipo de circuito.
Passo 2
Primeiro, vamos entender os componentes do circuito. A bobina, ou indutor, tem uma indutância de
. O resistor tem uma resistência de
. A tensão aplicada é
e a frequência é
.
Passo 3
Em um circuito RL série de corrente alternada, a impedância total
é dada pela fórmula:
onde
é a reatância indutiva, calculada por:
Passo 4
Vamos calcular a reatância indutiva
:
Passo 5
Agora, calculamos a impedância total
:
Passo 6
Com a impedância total
, podemos encontrar a corrente
usando a lei de Ohm para AC:
Passo 7
Para calcular a potência consumida pelo circuito, usamos a fórmula da potência ativa em resistores:
Resposta
A corrente que flui no circuito é de aproximadamente
e a potência consumida é de cerca de
.
Exercícios relacionados
Uma bobina de sintonia de um transmissor deve ter uma reatância de
em
. Calcule a indutância da bobina.
Se a taxa de variação da corrente numa bobina for grande, a tensão induzida será alta. Compare as tensões induzidas de uma bobina com uma indutância de
quando a taxa de variação da corrente for de
e quando a taxa for 5 vezes maior, de
.
Uma
de
e uma
de
estão ligadas em paralelo numa linha CA de
. Calcule (a) as correntes nos ramos, (b) a corrente total, © a impedância, (d) a potência consumida; e (e) desenhe o diagrama de fasores.
Uma bobina possui uma relação de
igual a 25 retira
quando ligada a uma fonte de alimentação de
e
. Qual a sua indutância? (Considere
: resistência interna da bobina)