Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 31.Problemas Adicionais - Ex. 69
Em um certo circuito série, a força eletromotriz máxima do gerador é e a corrente máxima é de amplitude. Se a corrente está adiantada em relação a força eletromotriz do gerador, determine (a) a impedância e (b) a resistência do circuito. (c) O circuito é indutivo, capacitivo ou está em ressonância?
Passo 1
O problema fala de um circuito em série. Foi dito que a corrente está adianta com relação à fem. Assim, temos que a fase é negativa:
Sabemos que se se a fase for positiva, o regime é indutivo (); se ela for negativa, o regime é capacitivo (); e se ela for nula, o circuito está em ressonância (). Neste caso, temos que o circuito é capacitivo.
Passo 2
Bom, a vantagem de trabalhar com a impedância é que ela “corrige” a lei de Ohm para não precisarmos nos preocupar com as defasagens. Dessa forma:
Assim, com e , temos que
Passo 3
Para achar a resistência do circuito, temos um truque bem interessante. Sabemos que o ângulo entre a tensão no resistor e a fem é igual a . Assim, decompondo a fem na direção da tensão do resistor no diagrama de fasores, obtemos
Assim, temos que
Desta forma,
Resposta
Capacitivo