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)