Obtenha o fator de potência e a potência aparente de uma carga cuja impedância é
quando a tensão aplicada for
V.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa achar o fator de potência e a potência aparente de uma carga que tem uma impedância de
. A tensão aplicada é
V. Para isso, vamos usar conceitos de circuitos de corrente alternada, como impedância, fator de potência e potência aparente.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a impedância total da carga, que já foi dada:
. Aqui, 60 Ω é a resistência real ® e 40 Ω é a reatância indutiva (X). A impedância é um número complexo que combina resistência e reatância.
Passo 3
Agora, precisamos encontrar a magnitude da impedância (
) e o ângulo de fase (
). A magnitude é calculada usando o teorema de Pitágoras:
O ângulo de fase
indica o desfasamento entre a tensão e a corrente:
Passo 4
O fator de potência (FP) é o cosseno do ângulo de fase:
Isso significa que o fator de potência é aproximadamente 0.832, indicando que há um desfasamento entre a tensão e a corrente.
Passo 5
Para encontrar a potência aparente (
), usamos a relação:
Primeiro, vamos converter a tensão de pico para tensão eficaz (rms):
Agora, calculamos a corrente eficaz usando a impedância:
Então, a potência aparente é:
Resposta
O fator de potência é aproximadamente
e a potência aparente é cerca de
.