Buscar

ListaRLC EL02D

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 8 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 8 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Curso Técnico Integrado em Eletrônica 
ELETRICIDADE 2 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
Professor: Caio Marcelo de Miranda Turma: T11 
Nome: Data: 05/10/2016 
 
 
COMPONENTES PASSIVOS E CIRCUITOS RL, RC E RLC EM CORRENTE ALTERNADA 
 
 
Observação: Quando não informado, considere o ângulo inicial da tensão da fonte, igual a zero 
graus. 
 
 
1 ) Uma bobina tem 100mH de indutância, e é ligada a uma tensão eficaz de 110V e frequência de 60Hz. Determi-
nar: 
a) Reatância da bobina (Resp: j37,7Ω) 
b) A corrente eficaz no circuito (Resp: Ief = 2,9|-90o) 
c) Esboçar a tensão e a corrente no tempo, e no diagrama fasorial. 
2) Em qual frequência, uma bobina de indutância 20mH terá uma reatância com módulo de 100Ω? E com 
módulo de 0Ω? 
 
3) Em um circuito alimentado com 110Vef/60Hz, deseja-se que a corrente de pico seja limitada a 100mA. 
Qual deve ser o valor da indutância que deve se colocar neste circuito? 
(Resp: L = 4,1H) 
 
4) Calcular a reatância de um capacitor de 5µF nas frequências de 60Hz e 400Hz. 
(Resp: -j530Ω e –j80Ω) 
 
5) Um capacitor de 5 µF é ligado a uma tensão de 110Vef/60Hz. Qual o módulo da corrente eficaz? 
(Resp: 0,2A) 
 
6) Em que frequência um capacitor de 100nF apresenta uma reatância de módulo 100Ω? 
(Resp:15,923kHz) 
 
7) Uma bobina não ideal (cujo condutor apresenta uma certa resistência) quando ligada a uma fonte C.C 
de 12V consome 3A. Quando ligada a uma fonte de 20V/60Hz consome 4A (Note que o circuito equiva-
lente é um RL série!). Calcular: 
 
a) Perdas na bobina (resistência em série) (Resp: 4Ω) 
b) Reatância indutiva e indutância (para a freq. de 60Hz) (Resp: j3Ω e 8mH) 
c) Impedância do circuito na forma polar (Resp: Z = 5|37
o
) 
d) Ângulo da defasagem entre a tensão da fonte e a corrente total (Resp: Ver item c...) 
e) Potência dissipada nas perdas da bobina (Resp: P = RI
2
) 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Curso Técnico Integrado em Eletrônica 
ELETRICIDADE 2 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
f) Represente a tensão na bobina (VL), tensão no resistor (VR) e a tensão da fonte no diagrama fa-
sorial (use regra do paralelogramo para soma dos vetores VL e VR, chegando em como a tensão 
da fonte pode ser achada pela regra do paralelogramo) 
 
8) Para o circuito abaixo RL série abaixo, com uma fonte que fornece uma tensão senoidal com 10V de 
valor máximo (tensão de pico), calcule: 
a) Impedância total na forma fasorial (polar) e diagrama de impedâncias (Resp: Z = 166,7|53,13
o
) 
*Dica = Lembre que VL e VR estão defasados de 90
 o
 – teorema de Pitágoras. 
b) Corrente na forma fasorial (polar) (Resp: I = 60m|-53,13
o
) 
c) Frequência do sinal de tensão fornecido pela fonte (Resp: 212Hz) 
 
 
 
9) Para o circuito abaixo, onde a fonte de tensão fornece uma tensão senoidal com 120VRMS (ou 120Vef), 
calcule: 
a) Impedância total do circuito na forma fasorial e diagrama de admitâncias (Resp: 48|53
o
) 
b) As correntes fasoriais: fornecida pela fonte (IT), no ramo do resistor (IR) e no ramo do indutor 
(IL) (Resp: IT = 2,5|-53
o
 , IR = 1,5|0
o
, IL= 2|-90
o
) 
c) Diagrama fasorial envolvendo (IT), (IR), (IL) e a tensão da fonte (V) 
* Lembre da dica do problema 8. 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Curso Técnico Integrado em Eletrônica 
ELETRICIDADE 2 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
 
 
10) Dado o circuito abaixo, solicita-se: 
a) Valor da tensão de pico do gerador (Resp: 3,14V) 
b) Valor de IR e o valor de R (Resp: IR = 300mA, R = 10,46Ω) 
c) Impedância total na forma fasorial (polar) (Resp: Z = 8,72|33,9
o
) 
 
 
11) Em um circuito RL paralelo, a defasagem entre a tensão e corrente fornecida pela fonte é de +60
o
. 
Sabendo que o módulo da tensão aplicada é de 10V e que a corrente consumida é de 100mA, determinar 
o valor de R e de L se a frequência é de 1kHz. (Resp: R = 200Ω, L = 18,4mH) 
 
12) No circuito abaixo, a fonte fornece uma tensão senoidal de 10V de pico, determinar: 
a) A impedância total na forma fasorial e diagrama de impedâncias (Resp: Z = 5|-36,87
o
) 
b) O módulo da corrente, da tensão sobre o resistor e da tensão sobre o capacitor (Resp: 2A, 8V, 
6V) 
c) Valor da capacitância (Resp: C = 530µF) 
 
 
 
13) A defasagem entre tensão e corrente num circuito RC série é de -60
o
. Determinar o valor da resistên-
cia e da capacitância, sabendo que |Z| = 200Ω e f = 60Hz. (Resp: R = 100Ω, C = 15,3µF) 
 
14) Em um circuito RC série, o módulo da tensão no capacitor é 80V assim como no resistor esta também 
é 80V. O modulo da corrente no circuito vale 200mA, com f = 60Hz. 
a) Qual o módulo da tensão fornecida pelo gerador? (Resp: 112,8V) 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Curso Técnico Integrado em Eletrônica 
ELETRICIDADE 2 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
b) Qual é a defasagem entre a tensão e a corrente fornecidas pela fonte? (Resp: -45
o
) 
 
15) Qual é o valor do capacitor que faz com que a fase da impedância do circuito abaixo seja de -36,87
 o
? 
A tensão fornecida pela fonte é o valor de pico. (Resp: 23,58µF) 
 
 
 
16) Para o circuito abaixo, determinar (a tensão de pico da fonte é de 10V): 
 
a) Impedância na forma fasorial e diagrama de admitâncias (Resp: Z=980|-11,3o) 
b) Corrente total, no resistor e no capacitor (Resp: IT = 10,2mA, IR = 10mA, IC = 2mA) 
 
 
17) Em um circuito RC paralelo, o ângulo de defasagem entre tensão e corrente, ou seja, o ângulo de fase 
da impedância é de -45
 o
. Sabendo que |Z| = 200Ω, determinar: 
a) Valor de R. (Resp: R = 282,8Ω) 
b) Valor de C para f= 5kHz.(C=9,38µF) 
 
18) Em um circuito RC paralelo, a corrente consumida é de 4mA. Sabendo que a corrente no capacitor é 
de 3mA e que o valor da resistência é 10kΩ, calcule: 
a) Corrente na resistência (Resp: 2,64mA) 
b) Módulo da tensão da fonte (Resp: 26,4V) 
c) Fase da impedância total (Resp: -48,7
 o
) 
d) Valor de C para f = 60Hz. (Resp: 300nF) 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Curso Técnico Integrado em Eletrônica 
ELETRICIDADE 2 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
19) Em relação ao circuito abaixo, a fonte gera uma tensão senoidal com valor de pico de 15V, pede-se: 
 
 
 
a) Frequência de ressonância e fator de qualidade. 
b) Módulo da corrente na frequência de ressonância (Resp: 100mA) 
c) Defasagem do circuito na ressonância (Resp: conceitual) 
d) Proponha uma maneira de aumentar o fator de qualidade do circuito. Neste caso, mostre como a tensão 
individual no indutor e capacitor pode ser maior que a tensão da fonte na ressonância. 
e) Se f = 20kHz, calcular o módulo da corrente e a fase da impedância. A impedância do circuito é induti-
va ou capacitiva? (Resp: 95,5mA) 
f) Se f = 10kHz, calcular o módulo da corrente e a fase da impedância. A impedância do circuito é induti-
va ou capacitiva? (Resp: 84mA) 
 
20) A bobina de sintonia de um rádio tem indutância de 200µH. Calcule quais os limites que deve ter um 
capacitor variável, para que o circuito entre em ressonância na faixa de 540kHz a 1300kHz. (Resp: Cmin 
= 75pF, Cmax = 434pF) 
 
21) Em um circuito RLC série, o módulo da tensão no resistor é de 6V, no capacitor é 20V e no indutor 
12V. Se a corrente consumida é de 10mA, pede-se: 
a) O módulo, ou valor máximo, da tensão da fonte (lembre-se da defasagem entre a tensão no in-
dutor e capacitor, escreva o diagrama fasorial para facilitar). (Resp: 10V) 
b) A impedância do circuito na forma fasorial (lembre-se da relação entre a tensão e corrente no 
resistor). (Resp: 1000|-53
o
) 
 
22) Em um circuito RLC paralelo R = 5kΩ e C = 1nF. Calcular: 
a) Valor de L para que o circuito ressone em 100kHz. 
b) Com o valorde L calculado em a), calcule a impedância do circuito na frequência de 50kHz e a 
defasagem (Resp: 1020Ω). 
 
23) Para o circuito abaixo, onde a fonte gera uma tensão senoidal de 220VRMS, calcular: 
a) R, |XL|, |Xc|, (Resp: 44Ω, 22Ω, 55Ω) 
b) Impedância total na forma fasorial (Z = 28,2|-50,2
o
) 
c) Corrente total (IT = 7,81|-50,2
o
) 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Curso Técnico Integrado em Eletrônica 
ELETRICIDADE 2 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
d) Diagrama fasorial 
 
 
 
 24) Para um circuito RLC série, mostre como na frequência de ressonância, a tensão individual no indu-
tor e capacitor podem ser maiores que a tensão da fonte. 
 
25) Para um circuito RLC paralelo, mostre como na frequência de ressonância, a corrente individual no 
indutor e capacitor, pode ser maior do que a corrente fornecida pela fonte. 
 
26) Para o circuito abaixo calcule a impedância total na forma fasorial, a corrente total fornecida pelo ge-
rador (IT), a corrente em cada ramo (I1 e I2). Sendo R1 = R2 = 50Ω; |XL1| = 20Ω, |XL2| = 80Ω, VG = 
110sen(ωt) . (Resp: Z = 36,6|34,8
o
, IT = 3,09|-34,8
o
, I1 = 2,06|-21,8
o
, I2 = 1,16|-58
o
) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Curso Técnico Integrado em Eletrônica 
ELETRICIDADE 2 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
27) Para o circuito abaixo calcule a impedância total na forma fasorial, a corrente total fornecida pelo ge-
rador (IT), a corrente em cada ramo (I1 e I2). Sendo R1 = 4Ω, R2 = 3Ω; |XL1| = 3Ω, |XC2| = 4Ω, VG = 
110sen(ωt+90
o
). (Resp: Z = 3,53|-8,2
o
, IT = 31,11|98,2
o
, I1 = 22|53,2
o
, I2 = 22|-143,1
o
) 
 
 
 
 
 
28) No diagrama fasorial abaixo VG e IG representam a tensão e corrente fornecida por uma fonte. Por sua 
vez, V1 e V2 representam as quedas de tensão sobre dois componentes passivos. A frequência angular 
(ω) é mostrada na figura. 
 
 
 
a) Qual o módulo da tensão da fonte VG? (Resp: 200,1V) 
b) Desenhe o circuito equivalente a este diagrama fasorial. 
c) Qual o valor dos componentes envolvidos? 
d) Informe a impedância total na forma polar. (Resp: 35,36|-45o) 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CÂMPUS CURITIBA 
Departamento Acadêmico de Eletrônica 
Curso Técnico Integrado em Eletrônica 
ELETRICIDADE 2 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
 
 
 
29) Repita o exercício anterior para o seguinte diagrama fasorial:

Outros materiais