Um circuito série tem e . Em que freqüência a corrente fica avançada de sobre a tensão?

Passo 1

Vamos resolver um exercício de circuitos elétricos onde temos um circuito série com resistência e capacitância . O objetivo é encontrar a frequência na qual a corrente elétrica avança em relação à tensão. Para isso, vamos precisar entender como a resistência e a capacitância influenciam a fase entre corrente e tensão em um circuito RC.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que em um circuito série RC, a fase entre a corrente e a tensão é determinada pela relação entre a resistência e a reatância capacitiva . A reatância capacitiva é dada por:
onde é a frequência angular que queremos encontrar, e é a capacitância.

Passo 3

A fase entre a corrente e a tensão é calculada usando a tangente da fase:
No nosso caso, queremos que a corrente avance em relação à tensão, ou seja, .

Passo 4

Vamos substituir na equação da tangente:
Sabemos que , então:

Passo 5

Agora, vamos resolver para :
Calculando os valores numéricos:

Passo 6

Para encontrar a frequência em hertz, utilizamos a relação entre frequência angular e frequência:
Substituindo :

Resposta

A frequência na qual a corrente avança sobre a tensão é aproximadamente .

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