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
.