Um resistor de
está em série com um capacitor de
. Em que frequência a tensão e a corrente estarão defasadas de
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! Temos um circuito com um resistor de
e um capacitor de
ligados em série. O que a gente precisa descobrir é a frequência na qual a tensão e a corrente estão defasadas em
. Para isso, vamos usar conceitos de impedância em circuitos de corrente alternada e a relação entre resistência, reatância capacitiva e o ângulo de fase.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é reatância capacitiva (
). Ela representa a oposição que o capacitor oferece à passagem da corrente alternada e é calculada pela fórmula:
onde:
-
é a frequência que queremos encontrar, -
é a capacitância do capacitor.
Passo 3
Sabemos que a defasagem (
) entre a tensão e a corrente em um circuito R-C série é dada pela relação:
Aqui,
é a resistência do resistor. Queremos que
, então substituímos:
Passo 4
Vamos isolar
:
Calculando
:
Então:
Passo 5
Agora que temos
, podemos usar a fórmula da reatância capacitiva para encontrar a frequência
:
Vamos resolver para
:
Passo 6
Calculando os valores:
Resposta
A frequência na qual a tensão e a corrente estão defasadas em
é aproximadamente
.