Uma fonte de em é aplicada aos terminais de um auto-falante de e de indutância em série. Calcule a corrente, o módulo da impedância e a potência dissipada. e .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma fonte de 60 V com frequência de 1,5 KHz ligada a um auto-falante que tem uma resistência de 5000 Ω e uma indutância de 2,12 H, tudo isso em série. Nosso objetivo é calcular três coisas: a corrente que passa pelo circuito, a impedância total e a potência dissipada no auto-falante. Para isso, vamos precisar usar conceitos de circuitos de corrente alternada, como impedância de indutores e potência elétrica.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a reatância indutiva do auto-falante. A reatância indutiva ( ) é dada pela fórmula:
onde:
  • é a frequência da fonte (1,5 KHz ou 1500 Hz)
  • é a indutância (2,12 H)
Vamos calcular:

Passo 3

Agora, para achar a impedância total ( ) do circuito, que é uma combinação da resistência ( ) e da reatância indutiva ( ) em série, usamos a seguinte fórmula:
Substituindo os valores:

Passo 4

Com a impedância total calculada, podemos encontrar a corrente ( ) que circula no circuito usando a Lei de Ohm para corrente alternada:
Onde é a tensão da fonte (60 V). Assim:

Passo 5

Por fim, vamos calcular a potência dissipada ( ) no auto-falante. A potência em uma resistência é dada por:
Substituindo os valores que já temos:

Resposta

A corrente é , a impedância é e a potência dissipada é .

Exercícios relacionados

Qual é a direção do campo magnético produzido por uma corrente elétrica em relação ao fio que conduz corrente?
e) O campo é perpendicular ao fio e à reta que liga o fio ao ponto considerado.
Em um experimento magneto-óptico, uma amostra de líquido contida em um frasco esférico de 10 mL é colocada em presença de um campo magnético altamente uniforme, e um feixe de laser é direcionado para a amostra. Qual dos seguintes dispositivos deve ser usado para criar o campo magnético uniforme exigido pelo experimento?
c) Um solenoide de 2 cm de diâmetro e 10 cm de comprimento, feito com um fio de calibre 18 enrolado apertadamente.
Três capacitores de e estão em paralelo. Qual é a capacitância equivalente dos três? .
Efetuar as seguintes operações: Resp: