Um circuito CA RC em série tem uma corrente de pico de 1 A com e . Calcule , e . Faça o diagrama de fasores.
Resp: , e .

Passo 1

Vamos resolver um exercício sobre circuitos CA (corrente alternada) que envolve resistores e capacitores em série. A questão nos fornece os valores da resistência ( ), da reatância capacitiva ( ) e da corrente de pico ( ). Precisamos calcular as tensões no resistor ( ), no capacitor ( ), a tensão total do circuito ( ) e o ângulo de fase ( ). Para isso, vamos usar conceitos de impedância e fasores em circuitos AC.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que em um circuito RC série, a impedância total ( ) é uma combinação da resistência ( ) e da reatância capacitiva ( ). A impedância total pode ser calculada usando a fórmula:
Substituindo os valores dados:
Agora, a tensão total ( ) no circuito pode ser encontrada multiplicando a corrente de pico pela impedância total:
Next, vamos calcular as tensões no resistor ( ) e no capacitor ( ). Essas são dadas por:
Por fim, para determinar o ângulo de fase ( ) entre a tensão total e a corrente, usamos a relação:
Porque a reatância capacitiva causa um ângulo de fase negativo (a tensão no capacitor está atrasada em relação à corrente). Substituindo os valores:

Resposta

As tensões calculadas são:
  • Ângulo de fase
O diagrama de fasores mostraria o fasor da tensão no resistor alinhado com a referência, enquanto o fasor da tensão no capacitor estaria atrasado em em relação à tensão no resistor.

Exercícios relacionados

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 110 Ve 60 Hz ? Que potência irá consumir esse circuito de proteção?
Resp: e .
Uma tensão CA de 110 V e 220 Hz é aplicada a um circuito série formado por um resistor de e um capacitor de . Calcule , e . Desenhe o diagrama de fasores.
Resp: , I está adiante de , e .
Um capacitor é introduzido num circuito para se obter uma corrente adiantada de 5 A . Se a tensão for de 110 V em 60 Hz , qual a capacitância?
Resp:
Qual a impedância de de um de em paralelo com de ? Suponha que a tensão aplicada seja de 400 V .
Resp: .