INSTITUTO FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL - IFRS CORRENTE ALTERNADA - LISTA DE EXERCÍCIOS – CAPACITÂNCIA E INDUTÂNCIA NOME: __________________________________________ N°__________ DATA ___________ 1. Calcule a reatância de um capacitor com 46 F de capacitância quando ligado a uma rede elétrica cuja alimentação é de 440 V / 60 Hz. Qual deveria ser o valor da capacitância para conseguir a mesma reatância numa rede elétrica de 50 Hz ? (57,66 ; 55,2 F). 2. Um capacitor de 630 nF é ligado numa rede elétrica com tensão de 240 V/55 Hz. Determine a corrente no mesmo, representando sua forma de onda com seus valores eficaz e máximo bem como sua representação matemática (use a tensão como referência, com = 0) (52,25 mA; 73,89 mA; 73,89sen(110t + /2) mA). 3. Num circuito puramente capacitivo cuja capacitância equivalente vale 300 F, conecta-se uma fonte de tensão alternada de 100 V obtendo-se como leitura de um amperímetro: 22,62 A. Determine a freqüência da fonte de alimentação (120 Hz). 4. Um capacitor de 442 pF é ligado na rede elétrica de uma indústria com tensão de 13,8 kV/60 Hz. Qual será a corrente? Se o mesmo fosse ligando-o a uma bateria de 12 V qual seria o comportamento observado? (2,30 mA). 5. Um capacitor de 15 F e outro que possui uma reatância capacitiva de 528,7 são associados em série e alimentados por uma rede de 60 Hz . Considerando uma tensão de alimentação de 127 V, calcule tensão e corrente eficaz em cada capacitor bem como as potências, máxima e média fornecidas pela fonte (31,83 V; 95,17 V; 180 mA; 22,86 W; 0). 6. Um capacitor de 470 nF e um outro que possui uma reatância capacitiva de 4210 são associados em paralelo e alimentados por uma rede de 220 V/60 Hz. Quais os valores eficaz e máximo de tensão, corrente e potência ? ( 220 V; 311,13 V; 91,24 mA; 129,03 mA). 7. É possível alterar a corrente em um circuito puramente capacitivo sem modificar o valor da tensão da fonte ou a capacitância de seus elementos? Explique. 8. Uma bobina de 0,1H é ligada a uma fonte de tensão de 110 V / 60 Hz. Determine a forma de onda da corrente (equação), bem como seus valores eficaz e máximo (4,13sen(120t - /2) A; 2,92 A; 4,13 A). 9. Uma bobina de 350 mH é percorrida por uma corrente de 0,5sen(100t – /6) A. Determine a equação da tensão mostrando as formas de onda de tensão e corrente (use a tensão como referência) (55sen(100t + /3) V). 10. Num circuito puramente indutivo, alimentado por uma fonte de 100 V / 60 Hz, deseja-se que a corrente não ultrapasse o valor de 750 mA. Qual deverá ser o valor da indutância deste circuito ? (L ≥ 354 mH). 11. Uma bobina de 40 mH e outra que possui uma reatância indutiva de 33,93 , ambas alimentados por uma rede de 60 Hz, são associados em série. Considerando que a tensão vale 140 V, determine as equações da tensão, corrente e potência totais fornecidos pela fonte destacando os valores eficaz e máximo de cada grandeza (despreze a resistência dos condutores) (4,04sen(120t - /2) A; 2,86 A; 4,04 A). 12. Um circuito possui um indutor de 40 mH em série com a combinação paralela de indutores de 40, 60 e 72 mH. Encontre a corrente em cada indutor quando é aplicada a este circuito uma fonte de 12 V / 60 Hz (549mA; 247mA; 165mA; 135mA). 13. Uma fonte de tensão alternada de 24 V alimenta uma bobina de resistência desprezível. A corrente elétrica pode ser representada pela equação 57sen(t - /2) mA. Qual será o valor da reatância indutiva da bobina caso a freqüência da fonte tenha o seu valor dobrado? Calcule também a nova corrente (1,19 k; 20,15 mA). 14. Determine a tensão aplicada, a uma associação em paralelo de quatro indutores cujas indutâncias valem 80, 125, 200 e 350 mH. Sabe-se que a corrente total fornecida pela fonte pode ser representada pela seguinte equação 0,7sen(12,57.106t - /2) mA (219,35 V). 15. Encontre o valor a) da indutância L que faz com que a fonte de 24 V / 60 Hz ligada aos terminais a e b forneça uma corrente de 212,2 mA e b) da capacitância C que faz com que a fonte de 6 V / 60 Hz conectada aos terminais a e b forneça uma corrente de 53,05 mA (100mH; 2,35F). 20C 2L 2C 1,8L a L 9L 5 3C 3L 2L 4L 6C b 16. Uma bobina submetida a uma tensão de 12 V apresenta uma corrente que pode ser representada pela expressão i(t) = 424sen(100t – /2) mA. Desprezando a resistência da bobina, determine o valor de sua indutância (9 mH). 17. Num elemento simples de circuito foi aplicada uma tensão de 220 V / 60 Hz, obtendo-se como resposta uma corrente de 60 mA adiantada de /2 rad. Qual é o elemento (justifique) ? Qual o seu valor ? (723 nF) 18L 6L 18. Encontre o valor de L que faz com que a fonte de 6 V / 60 Hz conectada aos terminais a e b forneça ao circuito uma corrente de 5,305 A (600 H). L a 3L 4L 2L b