Gabarito da Lista 6

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ELETRICIDADE 
RESPOSTAS DA LISTA DE EXERCÍCIOS Nº 6 
 
1. Determine a reatância indutiva XL de um indutor de 0,08 H nas freqüências de 60 Hz e 100 Hz. 
Resp. XL = 30,14  e XL = 50,24  
 
 
2. Determine a reatância indutiva XL de um indutor de 50 mH nas freqüências de 60 Hz e 200 Hz. 
Resp. XL = 18,84  e XL = 62,8  
 
 
3. Determine a reatância capacitiva XC de um capacitor de 1600 F nas freqüências de 60 Hz e 500 Hz. 
Resp. XC = 1,66  e XC = 0,2  
 
 
4. Determine a reatância capacitiva XC de um capacitor de 500 F nas freqüências de 60 Hz e 350 Hz. 
Resp. XC = 5,3  e XC = 0,91  
 
 
5. Determine a impedância na forma polar e na forma retangular de um circuito série constituído de um 
resistor de 15  e um indutor de 0,08 H na freqüência de 60 Hz. 
Resp. Z = 33,67  /_63,54º e Z = ( 15 + j 30,14 )  . 
 
 
6. Determine a impedância na forma polar e na forma retangular de um circuito série constituído de um 
resistor de 8  e um indutor de 50 mH na freqüência de 60 Hz. 
Resp. Z = 20,47  /_66,99º e Z = ( 8 + j 18,84 )  . 
 
 
7. Determine a impedância na forma polar e na forma retangular de um circuito série constituído de um 
resistor de 15  e um capacitor de 5000 F na freqüência de 60 Hz. 
Resp. Z = 15  /_-2,02º e Z = ( 15 - j 0,53 )  . 
 
 
 
8. Calcule a impedância total do circuito abaixo. Expresse as respostas nas formas retangular e polar e 
construa o diagrama das impedâncias. 
Resp. Z = 4,24  /_-45º e Z = ( 3 - j 3 )  . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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9. Calcule a impedância total do circuito abaixo. Expresse as respostas nas formas retangular e polar e 
construa o diagrama das impedâncias. 
Resp. Z = 3,04 k /_80,54º e Z = ( 0,5 + j 3 ) k . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. Calcule a impedância total do circuito abaixo. Expresse as respostas nas formas retangular e polar e 
construa o diagrama das impedâncias. 
Resp. Z = 1617,56 k /_88,33º e Z = ( 47 + j 1616,88 ) k . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. Se a impedância de um resistor de 15  com um capacitor de 5000 F, for conectada a uma fonte de 
tensão AC de 60 Hz, a corrente estará adiantada ou atrasada em relação a tensão, e com que ângulo? 
Resp. A corrente estará adiantada do ângulo de 2,02º. 
 
 
12. Idem com R = 12  , L = 0,08 H e C = 50F. 
Resp. A corrente estará adiantada do ângulo de 62,39º. 
 
 
13. Idem com R = 15  , L = 50 H e C = 200F. 
Resp. A corrente estará atrasada do ângulo de 89,95º. 
 
 
14. No circuito ao lado determine: 
Resp. 
Z = 13,89  /_30,26º I = 9 A / -30,26º VR = 108 V / -30,26º 
 
VC = 72 V / -120,26º VL = 135 V / 59,74º 
 
P = 972 W Q = 567 VAR 
 
S = 1125 VA FP = 0,86 
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15. No circuito ao lado determine: 
Resp. 
Z = 18,87  /_-32º I = 6,62 A / 32º VR = 108 V / -30,26º 
 
VC = 132,4 V / -58º VL = 66,2 V / 122º 
 
P = 701,19 W Q = 438,24 VAR 
 
S = 827,5 VA FP = 0,85 
 
 
 
16. No circuito ao lado determine: 
Resp. 
Z = 15,52  /_14,93º I = 24,48 A / -14,93º VR = 367,2 V / -14,93º 
 
VC = 195,84 V / -104,93º VL = 293,76 V / 75,07º 
 
P = 8989,6 W Q = 2397,08 VAR 
 
S = 9302,04 VA FP = 0,966 
 
 
 
17. No circuito ao lado Z1 = 25  /_60º e Z2 = 20  /_30º 
Determine: 
Resp. 
PT = 633,01 W QT = 596,41 VAR 
 
ST = 869,72 VA FPT = 0,728 
 
 
 
18. Um motor monofásico é ligado a uma fonte de tensão alternada de 115 V e drena uma corrente de 8 A. 
O fator de potência deste motor é 0,8. Determine a potência aparente do circuito e a potência ativa 
consumida pelo motor. 
Resp. S = 920 VA e P = 736 W 
 
 
19. Determine o valor da potência ativa e reativa consumida por uma carga de impedância Z = (8 + j5)  
ligada a uma fonte AC de 120 V 60 Hz. 
Resp. P = 1294,46 W e Q = 808,87 VAR 
 
 
20.  de impedância com fator de potência 0,72 é ligada a uma fonte de 80 VAC. 
Determine o módulo da corrente que esta carga drena. 
 Determine o novo valor da corrente se o fator de potência for corrigido para 0,92. 
Resp. I1 = 6,67 A e I2 = 5,22 A 
 
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21. Uma certa impedância tem uma corrente de 2 A circulando quando uma tensão de 26 V (60 Hz) está 
sobre ela. Se a corrente está atrasada de 15º em relação a tensão, encontre o valor da resistência e da 
indutância em série que satisfazem essas condições. 
Resp. R = 12,557  e L = 8,93 mH 
 
 
22. Uma combinação série de resistência e capacitância produz uma corrente de 2 A adiantada de um ângulo 
de 80º em relação a tensão de 26 V (60 Hz) aplicada. Quais os valores da capacitância e da resistência? 
Resp. R = 2,26  e C = 203,37 F 
 
 
23. Uma carga de 600 kVA opera com um fator de potência atrasado de 0,6. É desejável corrigir o fator de 
potencia para 0,92. Quantos kVA de capacitância são necessários? 
Resp. QC = Q1 – Q2 = 480 – 153,359 = 326,64 kVAR 
 
 
 
24. Uma carga dissipa 6 kW de potência quando uma potência aparente de 8 kVA é fornecida por uma fonte 
de 200 V, 60 Hz. Qual o valor de capacitância paralela é necessária para corrigir o fator de potência 
para a unidade? 
Resp. QC = 5,29 kVAR C = 351 F 
 
 
25. Deseja-se corrigir o fator de potência atrasado de uma planta industrial de 1200 kVA de 0,67 para 0,95. 
Determine a capacitância em kVA necessária. 
Resp. QC = 626,57 kVAR 
 
 
26. Para o circuito ao lado: 
a) Determine a impedância total na forma polar 
b) Construa o diagrama de impedâncias 
c) Determine a corrente I e as tensões VR e VL na forma 
fasorial (polar) 
d) Construa o diagrama fasorial para as tensões E, VR, VL 
e para a corrente I. 
e) Calcule a potência média (ativa) fornecida ao circuito. 
f) Calcule o fator de potencia do circuito indicando se ele 
é adiantado ou atrasado. 
 
Resp. Z = 10  / 36,87º I = 10 A / -36,87º 
 
 VR = 80 V / -36,87º VL = 60 V / 53,13º 
 
 P = 800 W FP = 0,8 atrasado 
 
 
 
 
 
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27. Para o circuito ao lado: 
a) Determine a impedância total na forma polar 
b) Construa o diagrama de impedâncias 
c) Determine a corrente I e as tensões VR e VC na forma 
fasorial (polar) 
d) Construa o diagrama fasorial para as tensões E, VR, VC 
e para a corrente I. 
e) Calcule a potência média (ativa) fornecida ao circuito. 
f) Calcule o fator de potencia do circuito indicando se ele 
é adiantado ou atrasado. 
 
 
Resp. Z = 31,62  / -71,565º I = 3,794 A / 91,565º 
 
 VR = 37,94 V / 91,565º VC = 113,82 V / 1,565º 
 
 P = 143,94 W FP = 0,316 adiantado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28. As cargas de uma fábrica ligada a um sistema de 1000 V, 60 Hz, são as seguintes: 
20 kW para aquecimento (fator de potência unitário) 
10 kW (Pi) para motores de indução (FP 0,7 atrasado) 
5 kW para iluminação (FP 0,85 atrasado) 
a) Desenhe o triângulo das potencias para a carga total. 
b) Determine a capacitância necessária para tornar o FP total igual a 1. 
c) Calcule a diferença entre as correntes totais no sistema compensado e no sistema não compensado. 
 
PT = 35 kW 
QT = 13,3 kVAR 
ST = 37,44 VA 
QC = 13,3 kVAR 
C = 35,3 F