Uma lâmpada de 100 W está ligada numa tomada normal de 120 V (médios quadráticos). Achar (a)
, (b)
e © a potência máxima.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma lâmpada de 100 W ligada numa tomada de 120 V. Nosso objetivo é encontrar três coisas: (a) a corrente eficaz (
), (b) a corrente máxima (
) e © a potência máxima. Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletricidade como potência, tensão e corrente em circuitos de corrente alternada (AC).
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a corrente eficaz (
). A corrente eficaz é a corrente que produz o mesmo efeito térmico que uma corrente contínua equivalente. A fórmula que relaciona potência (
), tensão (
) e corrente (
) é:
Rearranjando para encontrar
:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos encontrar a corrente máxima (
). Em corrente alternada, a corrente varia sinusoidalmente, e a corrente máxima é relacionada à corrente eficaz pela fórmula:
Usando o valor que encontramos para
:
Passo 4
Por fim, vamos determinar a potência máxima. A potência instantânea em um circuito de AC é dada por:
A potência máxima ocorre quando o produto
é máximo, ou seja, quando
. Então:
Portanto:
Resposta
(a)
(b)
© A potência máxima é
.
Exercícios relacionados
Demonstre, usando balanço de massa e de cargas e constantes de equilíbrio, as expressões abaixo, justificando as aproximações. Calcule o pH das soluções:
Para
b)
(raiz quadrada) Sendo
Demonstre, usando balanço de massa e de cargas e constantes de equilíbrio, as expressões abaixo, justificando as aproximações. Calcule o pH das soluções:
Para .
b)
Ácido acético: ; base amônia:
, água:
Para
b)
Ácido acético:
Um resistor de
está ligado a um gerador com a freqiiência de 60 Hz e a fem máxima de
. (a) Qual a frequência angular
da corrente? (b) Achar
e
Qual é © a potência máxima no resistor, (d) a potência mínima e (
) a potência média?
Um secador elétrico de roupas, de
, opera a 240 V médios quadráticos. Achar (a)
e (b)
. © Achar as mesmas grandezas num secador de mesma potência mas que opera a 120 V médios quadráticos.