Num circuito série,
e
. Calcule
e
quando a tensão da linha for de
.
Passo 1
Resumo do enunciado: Temos um circuito série com uma resistência de
, uma reatância indutiva de
e uma reatância capacitiva de
. Precisamos calcular a impedância total (
), o ângulo de fase (
), a corrente (
), as tensões no resistor (
), na indutância (
), no capacitor (
) e a potência (
) quando a tensão da linha é de
.
Vamos precisar dos conceitos de circuitos AC, como impedância, reatância, e as relações entre tensão, corrente e potência em circuitos AC.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a impedância total (
) do circuito. Em um circuito série, a impedância total é a combinação da resistência (
) e das reatâncias indutiva (
) e capacitiva (
).
A fórmula para a impedância total é:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular o ângulo de fase (
), que indica a defasagem entre a tensão e a corrente no circuito.
A fórmula para o ângulo de fase é:
Substituindo os valores:
O ângulo negativo indica que o circuito é capacitivo.
Passo 4
Com a impedância total (
) calculada, podemos determinar a corrente (
) usando a Lei de Ohm para circuitos AC:
Substituindo os valores:
Passo 5
Vamos calcular as tensões no resistor (
), na indutância (
) e no capacitor (
).
Usamos a Lei de Ohm para cada componente:
Passo 6
Por fim, calculamos a potência (
) consumida pelo circuito. Em circuitos AC, a potência real é dada por:
Primeiro, encontramos o fator de potência
:
Agora, substituindo os valores: