Lista de exercícios_5

Eletricidade
Professor: Marcio Luiz Magri Kimpara
LISTA DE EXERCÍCIOS 5
1) Um resistor (R) de 100 Ohms e um indutor (L) de 0.1H estão ligados em série e alimentados por
uma tensão senoidal (V) de 120V de pico e frequência de 60Hz. Nestas condições determine:
a) A reatância indutiva (XL) do indutor;
b) A impedância (Z) do circuito;
c) A corrente (i) que circula pelo circuito;
d) A potência aparente (S) do circuito;
e) A potência ativa (P) do circuito dissipada no resistor;
f) A potência reativa (Q) do circuito presente no indutor;
g) O fator de potência (fp) do circuito;
h) O ângulo de defasagem entre tensão e corrente;
i) A amplitude (módulo) da tensão (VL) no indutor;
j) A amplitude (módulo) da tensão (VR) no resistor;
2) No circuito abaixo, encontre a impedância equivalente vista pela fonte V.
j4Ω
1Ω
V
4Ω
-j2Ω
3) Se a tensão da fonte (no domínio do tempo) do exercício 1 for dada por: V  15sen 2t  25  
encontre o fasor da corrente fornecida pela fonte.
4) Encontre o valor da corrente no circuito abaixo no domínio do tempo.
8Ω
20sen(4t)
2H
i
-j2Ω
5) Considerando o circuito abaixo, pede-se:
R=20Ω
a) A impedância completa (módulo e fase)
2090V
60Hz
b) O valor da indutância
XL=40Ω
c) Fasor da corrente
6) a) Esboce um gráfico em função da frequência para a reatância capacitiva e outro para a reatância
indutiva.
b) Qual o valor da frequência no ponto de cruzamento entre os gráficos, se L=10mH e C = 10nF?
7) Num circuito RLC série, o ângulo de defasagem entre tensão do gerador e corrente é 60º.
Sendo f=60Hz, |Z|=200 Ω e XC=2.XL, determine:
R
a) Este circuito é indutivo ou capacitivo?
b) Os valores de R, L e C
L
60Hz
c) O fator de potência
C
8) Dado o circuito abaixo, determine:
i  1,530
a) Tensão do gerador
V
b) Potências aparente, ativa e reativa
120Ω
j160Ω
c) Fator de potência
9) Qual a condição para que um diodo entre em condução (permita a passagem de corrente elétrica)
10) Na figura determine quais lâmpadas estarão acessas no circuito.
100V
L2
L1
L3
L5
L6
L4
11) Calcule o valor da capacitância para o retificador mostrado abaixo. Considere que a voltagem
mínima que o circuito eletrônico precisa seja de 50V
40V RMS
60Hz
i = 750mA
C
CIRCUITO
ELETRÔNICO
1
RESPOSTAS
1) a) A reatância indutiva (XL) do indutor;
X L  L  2fL  2 .60.0,1  12  37,7
b) A impedância (Z) do circuito;
Z  R  jX  Z  100  j 37,7
Z  100 2  37,7 2  106,87
 37,7 

  20,67
 100 
 Z  a tan 
c) A corrente (i) que circula pelo circuito;
V
1200 
i 
 1,12  20,67  A
Z 106,8720,67 
d) A potência aparente (S) do circuito;
S  V .I  1200  1,12  20,67  134,420,67VA
e) A potência ativa (P) do circuito dissipada no resistor;
P  parte real de S


P  134,4  cos 20,67   125,7W
f) A potência reativa (Q) do circuito presente no indutor;
Q  parte imaginária de S


Q  134,4  sen 20,67   47,4VAr
g) O fator de potência (fp) do circuito;
fp 
P 125,7

 0,93
S 134,4
h) O ângulo de defasagem entre tensão e corrente;
  V   i  20,67 
i) A amplitude (módulo) da tensão (VL) no indutor;
VL  X L . i
VL  37,7  1,12  42,2V
j) A amplitude (módulo) da tensão (VR) no resistor;
VR  R. i
VL  100  1,12  112V
2) Z eq  353,1 
3) I  5  78,1 A

4) i (t )  2sen 4t  36,9 
5)a) Z  20  j 40

b) L  106 mH
c) i  0,4426,56  A
6) a)
ponto de cruzamento  X L  X C
6) b)
2fL 
1
 f  15,92kHz
2fC
7) a) O circuito é capacitivo, pois a corrente está adiantada em relação à tensão. Outra
maneira de saber é observar que a reatância capacitiva é o dobro da indutiva indicando que o
efeito do capacitor prevalece.
b) R  100, L  459 mH , C  7,6F
c) fp  0,5
8)a) V  14467 V

S  216VA
b) P  172,5W
Q  130VAr
c) fp  0,8
9) Estar diretamente polarizado, ou seja, a tensão aplicada no (A) anodo maior que a tensão
de catodo (K)
10) Acesas: L1, L3, L4 e L5.
11) C  948 F