Circuitos Puros – R, L e C 32 EXERCÍCIOS 1. Sobre um resistor de 2K2 aplica-se uma tensão VRMS=110V ; f=60Hz. a)Calcule a intensidade da corrente IRMS. b)Alterando-se a freqüência para 50Hz, o que ocorre com IRMS? 2. Um resistor de 50 é ligado a uma fonte CA de VM=300V e f=100Hz. Calcule a intensidade da corrente medida por um amperímetro que está ligado em série com a carga consumidora. 3. No exercício anterior, pretende-se substituir a fonte CA por uma CC que produza a mesma dissipação de energia no resistor. Que valor deverá ter a tensão dessa fonte? 4. Uma fonte gera f.e.m. e = 60 . sen 500t (V) e possui resistência interna r =2. Calcule o valor eficaz da corrente e da tensão no resistor de 1kW / 220V ligado a ela. 5. Calcule a reatância de um capacitor de 1nF à freqüência de 50Hz, 60Hz, 1kHz e 1MHz. I(A) 6. Esboce um gráfico I=f(f) para um capacitor de 1F alimentado com 10V, com freqüência variável de 0 a . Utilize os eixos ao lado. f (Hz) 7. Um capacitor de 77μF está conectado numa rede de CA, onde temos Vmáx=170V e f=50hz. Determine o valor da corrente medida por um amperímetro ligado em série com o circuito. 8. Um capacitor de 10F está ligado a uma fonte de tensão v=300sen t, sendo f=60Hz. Calcule o valor instantâneo da corrente em t=2ms. 9. Um capacitor de placas planas e paralelas de 5cm x 80cm cada, com um dielétrico de 0,2mm de espessura e K=500 é ligado a uma fonte de 127V / 50Hz. Considerando-o como capacitor puro, calcule o valor eficaz da corrente que circulará. 10. Um capacitor de C=42F é ligado a uma fonte de 220V / 60Hz. Calcule o valor da corrente. 11. Calcule a reatância de um indutor de 1mH à freqüência de 50Hz, 60Hz, 1kHz e 1MHz. 12. Por uma bobina de 7mH circula uma corrente (CA) de Imáx=14,1A numa freqüência de 50Hz. Determine o valor da tensão medida por um voltímetro ligado em paralelo com a bobina. 13. Um indutor puro de L=300mH é ligado a uma fonte de 127V / 50Hz. Calcule o valor da corrente medida por um amperímetro ligado em série com o indutor. 14. Se a freqüência da fonte da questão anterior subir para 1kHz, qual o novo valor da corrente? 15. Um indutor puro de 3H é alimentado com uma tensão máxima (tensão de pico) VM=400V. Sabendo-se que a corrente varia de acordo com a senóide ao lado, determine o valor instantâneo da corrente quando a tensão está com o valor referente a 225elétricos. IM 18,18 t(ms) 0 π/2 π 3π/2 2π Circuitos Puros – R, L e C 33 16. Dados os pares de expressões para tensões e correntes a seguir, determine se o dispositivo envolvido é um capacitor, um indutor ou um resistor e calcule os valores de C, L e R. a) v=100 sen (ωt+400) e i=20 sen (ωt+400) b) v=1000 sen (377t+100) e i=5 sen (377t-800) c) v=500 sen (157t+300) e i=1 sen (157t+1200) 17. Num circuito puro alimentado por CA, a tensão e a corrente variam de acordo com as equações a seguir: i=3 sen (ωt+300) e v = 2 sen (ωt - 600). Identifique o ângulo de defasagem entre a tensão e a corrente, represente estas grandezas no gráfico ao lado e diga que tipo de circuito se trata (carga resistiva, capacitiva ou indutiva). /2 3/2 2 18. Em que freqüência um indutor de 5mH terá a mesma reatância de um capacitor de 0,1μF? 19. Num circuito puramente indutivo (gráfico representado ao lado) circula uma corrente i = 10 sen 377t. Sabendo-se que a indutância do indutor vale 0,1H, determine o valor máximo (valor de pico) da tensão. VM IM 20. Refaça o problema anterior, considerando uma corrente i = 10 sen (377t+300) e esboçe as curvas de v e i no gráfico ao lado. -/2 0 /2 3/2 2 21. Faça novamente o problema 19, considerando que a corrente é i = 7 sen (377t-700) e esboçe as curvas de v e i num novo gráfico. 22. Num circuito puramente capacitivo (gráfico representado ao lado) é aplicada uma tensão v=30 sen 400t . Sabendo-se que a capacitância do capacitor vale 1μF determine o o valor máximo (valor de pico) da corrente. VM IM 23. A expressão para a corrente num capacitor de 100μF é i = 40 sen (500t + 60 0). Determine a expressão senoidal (equação característica) para a tensão no capacitor. 24. São dadas a seguir expressões para a corrente em uma reatância indutiva de 20Ω. Qual é a expressão senoidal para a tensão em cada caso? a) i = 5 sen ωt b) i = 0,4 sen (ωt + 600) 25. A seguir são apresentadas as expressões para a tensão aplicada a um capacitor de 0,5μF. Qual é a expressão para a corrente em cada caso? a) v = 127,2 sen 754t b)v = 100 sen (1600t-1700)
