Lista de Exercícios - Eletrotécnica - Tensão AC (4)

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO OESTE
Engenharia de Alimentos - Eletrotécnica
Lista de Exerćıcios - Corrente Alternada
1. Uma resistência de 800 Ω é conectado a um gerador com ε = 220 V . Calcule a corrente
elétrica I, o ângulo de fase ϕ e desenhe o diagrama de fasores.
R: 0,25 A
2. Para um circuito composto por um capacitor de 15 µF e um gerador de 36 V e f = 60 Hz,
determine: (a) a reatância capacitiva, (b) a amplitude da corrente e (c) o âgulo de fase.
R: (a) 176,8 Ω e (b) 0,2 A
3. Para o circuito abaixo, L = 250 mH, ε = 40 V e f = 60 Hz. (a) Qual é a diferença de
potencial vL entre os terminais do indutor e qual é o valor de VL? (b) Qual é a corrente iL no
circuito e qual o valor de IL? (c) Desenhe o diagrama de fasores.
R: (a) 40sen(377t + 90○) V e (b) 0,4sen(377t) A
4. Na figura abaixo, R = 800 Ω, C = 15 µF , L = 250 mH, f = 60 Hz e ε = 40 V . (a) Qual é a
amplitude da corrente? (b) Qual é a constante de fase ϕ? (c) Para qual frequência teŕıamos a
máxima amplitude de corrente?
R: (a) 49,7 mA, (b) −5,89○ e (c) 82,2 Hz
5. Considere o circuito do exerćıcio anterior, agora com todos os componentes conectados
em paralale. (a) Qual é a amplitude da corrente? (b) Qual é a constante de fase?
R: (a) 0,2 A e (b) −75,8○
6. Uma tensão de 110 V é aplicada à dois resistores de 5 Ω e de 15 Ω ligados em série. Calcule
a corrente e a queda de tensão através de cada resistência. Faça o diagrama de fasores.
R: 5,5 A, V5 Ω = 27,5 V e V15 Ω = 82,5 V
7. Um motor consome 1,4 kW e 7,8 A de uma linha de 220 V e 60 Hz. Qual deverá ser a
capacitância de um capacitor ligado em paralelo a fim de se obter um FP = 1?
R: 54,3 µF
8. Um motor ca funcionando com 75% de FP , retirando 8 A de uma linha de 110 V . Calcule
a potência aparente e a potência real.
R: 880 V A e 660 W
9. Qual deve ser o valor da capacitância do capacitor a ser acoplada em cada um dos motores
mostrados na figura abaixo de modo a se obter FP = 1? Aqui, 1 cv = 735,5W e 1 hp = 745,7W .
R: (a) 14,9 mF , (b) 20,3 µF , (c) 208 µF e (d) 41,96 µF
10. Um motor funcionando com 85% de FP consome 300 W de uma linha de 110 V . Qual é
a corrente retirada da rede?
R: 3,2 A
11. Um circuito RLC série possui uma frequência de ressonância de 42 Hz. Quando uma fonte
de tensão ac com ε = 32 V e frequência de 91 Hz é conectada ao circuito, ele apresenta uma
impedância de 78 Ω e uma fase ϕ = 24,5○. Com base nestas informações, determine o valor de
(a) R, (b) L e (c) C.
R: (a) 71 Ω, (b) 71,9 mH e (c) 199,7 µF
12. O gráfico abaixo mostra o comportamento da corrente I em um circuito RLC série em
função da frequência f . Considerando L = 149 mH e ε = 32 V , determine (a) C e (b) R.
R: (a) 272 µF e (b) 8 Ω
13. O circuito RL da figura é alimentado por uma fonte ca, cuja tensão é descrita pela expressão
v = 12sen(312t) V . Considerando L = 450 mH, (a) determine o valor de R para o qual a tensão
sobre o resistor estará atrasada de 35○ em relação a tensão da fonte de alimentação. (b) Para
esta situação, qual será o valor de VR? Dica: considere um circuito RLC com C = 0.
R: (a) 200,5 Ω e (b) 9,8 V
14. Um gerador fornece ε = 120 V a f = 60 Hz ao circuito mostrado abaixo. Quando a chave
S é mantida na posição mostrada, observa-se que a tensão do gerador está atrasada em relação
a corrente de 20○. Com a chave na posição 1, tem-se um adiantamento da tensão de 10○ e, com
a chave na posição 2, é medida uma corrente de amplitude igual a 2 A no circuito. Determine,
para este circuito, os valores de (a) R, (b) L e (c) C.
R: (a) 165 Ω, (b) 316 mH e (c) 14,8 µF
15. Para um circuito RLC série, a amplitude da tensão aplicada é ε = 125 V e a amplitude
da corrente no circuito é 3,2 A. Se a tensão está atrasada em relação a corrente de 56,3○,
determine os valores de (a) Z e (b) R do circuito.
R: (a) 31,9 Ω e (b) 21,7 Ω