Explique de maneira sucinta qual é a razão da existência de defasagem entre a corrente e a tensão (a) nos circuitos indutivos puros.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta que você trouxe é sobre por que, em circuitos puramente indutivos, há um atraso (ou defasagem) entre a corrente e a tensão. Isso está ligado ao estudo de circuitos elétricos em corrente alternada (AC), especificamente envolvendo indutores. Para responder, vamos precisar entender como os indutores se comportam nesses circuitos e como eles influenciam a relação entre corrente e tensão.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é um indutor. Um indutor é um componente que armazena energia na forma de um campo magnético quando uma corrente elétrica passa por ele. A grande característica dos indutores em circuitos de AC é que eles resistem às mudanças na corrente.
Passo 3
Quando aplicamos uma tensão alternada a um indutor, a corrente que passa por ele não consegue seguir a mesma variação rápida da tensão. Isso acontece porque, de acordo com a lei de Faraday, uma variação na corrente gera uma força eletromotriz (FEM) que se opõe a essa mudança.
Passo 4
Matematicamente, essa oposição à mudança de corrente é descrita pela reatância indutiva, que é dada por:
Onde $ X_L $ é a reatância indutiva, $ \omega $ é a frequência da corrente alternada, e $ L $ é a indutância do indutor. Essa reatância faz com que a corrente fique atrasada em relação à tensão.
Passo 5
Devido a essa reatância, a corrente em um circuito puramente indutivo não está em fase com a tensão aplicada. Especificamente, a corrente atrasa 90 graus em relação à tensão. Isso significa que no momento em que a tensão atinge seu valor máximo, a corrente está passando por zero, e vice-versa.
Resposta
Em resumo, a defasagem entre a corrente e a tensão em circuitos indutivos puros ocorre porque o indutor resiste às mudanças na corrente, fazendo com que a corrente atrase 90 graus em relação à tensão aplicada.