Dado um circuito RLC série e , alimentado por uma tensão de 120 V e frequência de 60 Hz .
c) Em que frequência a carga capacitiva anula a carga indutiva.

Passo 1

Então, a gente tem um circuito RLC série com os seguintes componentes: resistência , indutância e capacitância . A fonte que está alimentando o circuito tem uma tensão de e uma frequência de . A pergunta é: em que frequência a carga capacitiva cancela a carga indutiva? Para resolver isso, vamos precisar entender as reatâncias indutiva e capacitiva e como elas se igualam.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que em um circuito RLC série, a reatância indutiva ( ) e a reatância capacitiva ( ) são dadas por:
Onde é a frequência, é a indutância e é a capacitância.

Passo 3

Queremos encontrar a frequência em que a carga capacitiva cancela a carga indutiva, ou seja, quando . Então, igualamos as duas expressões:

Passo 4

Agora, vamos resolver essa equação para . Multiplicando ambos os lados por para eliminar os denominadores:

Passo 5

Vamos agora substituir os valores conhecidos na fórmula:

Passo 6

Calculando dentro da raiz:
Então:

Resposta

A frequência na qual a carga capacitiva anula a carga indutiva é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Dado um circuito RLC série e , alimentado por uma tensão de 120 V e frequência de 60 Hz .
a) Determine a impedância total e a corrente fornecida pela fonte.
Explique o conceito de fasor e o que representa.
Dado um circuito RLC série e , alimentado por uma tensão de 120 V e frequência de 60 Hz .
d) Calcule a corrente fornecida, se a frequência no circuito for para 120 Hz .
Dado um circuito RLC paralelo , alimentado por uma tensão de 120 V e frequência de 60 Hz .
c) Em que frequência a carga capacitiva anula a carga indutiva.