Considerando as informações abaixo, determine: f) fator de potência.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma impedância
e uma tensão
. O objetivo é determinar o fator de potência desse circuito. Para isso, vamos precisar usar conceitos de resistência, reatância, impedância complexa e a relação entre tensão e corrente em circuitos AC.
Passo 2
Vamos começar calculando a magnitude da impedância
. A impedância complexa é dada por:
onde
é a resistência e
é a reatância. A magnitude de
é calculada por:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos determinar o ângulo de fase da impedância
. Esse ângulo, chamado de
, é dado por:
Substituindo os valores:
Passo 4
Em seguida, vamos encontrar a corrente no circuito. Sabemos que a tensão está dada por:
A forma fasorial da tensão é:
A corrente fasorial
é calculada usando a relação:
Substituindo os valores:
Passo 5
Finalmente, vamos determinar o fator de potência. O fator de potência é o cosseno do ângulo de fase entre a tensão e a corrente, ou seja:
Substituindo o valor de
:
Como o ângulo é negativo, o fator de potência é “atrasado”, indicando que a carga é indutiva.
Resposta
O fator de potência é aproximadamente
com natureza atrasada.