Lista de Exercícios n° 1

INSTITUTO FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL - IFRS
CORRENTE ALTERNADA - LISTA DE EXERCÍCIOS – FUNÇÃO SENOIDAL
NOME: __________________________________________ N°__________ DATA ___________
1. Determine a frequência, o período e a fase inicial do sinal de tensão alternada
representado graficamente, bem como sua representação matemática (equação).
Calcule, também, o valor da tensão nos instantes t = 0 s; 1 ms; 3,5 ms; 6 ms e 8ms
(100Hz; 10ms; /5 rad; 5sen(200.t - /5) V; -2,94 V; 0V; 5 V; 0 V; -4,76 V).
v [kV]
v [V]
1
t [ms]
21
–5
7
-2,5
5
37,5
t [ms]
2. Determine a leitura de um voltímetro ligado a um circuito alimentado por
uma tensão dada pelo sinal representado ao lado. Calcule também a freqüência
e a fase inicial (4,95 kV; 50 Hz; /4 rad).
–7
3. Determine a representação matemática de uma tensão alternada de 127 V / 60 Hz que tem fase inicial de /6
rad adiantada, e também seu período e valor máximo, caracterizando-os graficamente (v(t) = 179,6sen(120t + /6)
V; 16,67 ms; 179,6 V).
4. Determine a representação matemática e faça um esboço do gráfico de um sinal senoidal de corrente com valor
eficaz de 250 mA, freqüência de 45 Hz e ângulo de fase de /9 rad atrasado (353,55sen(90t – /9) mA).
5. Uma fonte de tensão alternada, com freqüência de 60 Hz, é ligada a um resistor de 200 . A leitura de um
amperímetro C.A. ligado em série com o circuito é de 1,10 A. Determine os valores máximo e eficaz da tensão, e
sua expressão matemática (311,13 V; 220 V; v(t) = 311,13sen(120t) V).
6. Um resistor de 120  é percorrido por uma corrente alternada cuja expressão é 400sen(80t - /4) mA. Calcule
a freqüência e o valor eficaz da tensão. Faça um esboço da sua forma de onda (40 Hz; 33,94 V).
7. Um chuveiro de resistência 2,42  é alimentado por uma tensão v(t) = 155,56sen(120t) V. Determine a
expressão matemática da corrente que o percorre, e seus valores eficaz e máximo. Calcule a potência média
desenvolvida e o gasto em kWh de um banho de 10 minutos. Qual o valor da corrente que garantiria a mesma
temperatura no banho caso o chuveiro fosse alimentado em C.C.? ( 64,28 A; 45,45 A ; 5 kW; 45,45 A).
8. Uma estufa que solicita 5,6A e uma lâmpada incandescente de 100 W são alimentadas em uma rede elétrica
residencial na tensão nominal de 125 V / 60 Hz. Determine os valores, máximo e eficaz da tensão, corrente e
potência totais fornecidos pela rede (176,78 V; 125 V; 9,05 A; 6,4 A; 1600 W; 800 W).
9. Dado um conjunto de lâmpadas incandescentes formado por 5 grupos de 15 lâmpadas de 3 W / 12 V em
série, ligados em paralelo entre si, determine: a) a resistência de cada lâmpada; b) a expressão da corrente total e
em cada lâmpada ; c) a tensão de alimentação necessária para que as lâmpadas funcionem nas suas condições
nominais (48 ; 1,77sen(t) A; 0,35sen(t) A; 180 V).
10. Um chuveiro alimentado em 125 V / 60 Hz é utilizado em cinco banhos diários de 12 minutos. Sabendo que o
seu consumo de energia mensal equivale a 60% do total, que é de 270 kWh, determine sua potência nominal, o
valor da sua resistência elétrica e os valores máximo e eficaz da corrente solicitada. Um disjuntor de 50 A seria
adequado para proteger o circuito? (5,4 kW; 2,9 ; 43,2 A).
11. Numa residência estão ligados, simultaneamente, uma secadora de roupas de 1600 W, um chuveiro de 4,4 kW
e três lâmpadas incandescentes de 100 W. Sabendo que estes equipamentos estão solicitando da rede elétrica uma
corrente de 50,4 A, determine a representação matemática da tensão de alimentação desta rede. Adote um ângulo
de fase nulo e freqüência de 60 Hz (176,8sen377t V).
12. Uma estufa de 600 W / 127 V foi ligada numa rede elétrica onde a tensão pode ser representada pela expressão:
v(t) = 311,13sen(120t) V. Qual a potência dissipada pela estufa nestas condições? Qual o aumento percentual da
corrente e da potência? Qual a conseqüência? (1,8 kW; 73,2% e 200%).
13. Num dos circuitos de uma residência estão ligados um forno elétrico de 1400 W, duas lâmpadas incandescentes
de 100 W, uma torneira elétrica de 2500 W e uma lava-louça de 900 W, alimentados numa tensão 179,61sen(120t)
V, com um dispositivo de proteção (disjuntor termomagnético) de 40A. Calcule os valores máximo e eficaz da
corrente e verifique se disjuntor irá desarmar durante a operação simultânea dos equipamentos (39,4 A; 55,7 A).