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Lista 1.2 Laboratório de Complementos de Física Profas: Adriana Touso e Daniela Botelho 1. Uma bobina possui indutância L = 50 mH e resistência interna r = 10 Ω. Sob uma tensão harmônica de freqüência f = 200 Hz, calcule: a) a reatância do indutor; b) a impedância do circuito; c) a defasagem φ entre a tensão e a corrente. Faça o desenho do circuito e o diagrama de fasores apropriado. 2. Um resistor puro de 147 Ω está associado em série com um capacitor. Sob tensão eficaz de 120 V e freqüência de 100 Hz, passa uma corrente eficaz de 0,50 A. Calcule: a) a capacitância do capacitor; b) a impedância do circuito; c) a defasagem φ entre a tensão e a corrente; d) o fator de potência do circuito. Faça o desenho do circuito e o diagrama de fasores apropriado. 3. (P.1 da apostila) Um resistor puro de 100 Ω está associado em série com um capacitor de 4,7 μF e uma bobina de L = 11,5 mH cuja resistência interna é r = 36 Ω. A tensão eficaz sobre o capacitor é de 40V. A freqüência da tensão de entrada é de 1,5 kHz. Calcule: a) a reatância indutiva e a capacitiva; b) a impedância do circuito; c) a corrente eficaz no circuito; d) a tensão eficaz na bobina; e) o fator de potência da bobina; f) a tensão eficaz da fonte; g) o fator de potência do circuito. Faça o desenho do circuito e o diagrama de fasores apropriado quando necessário. 4. (P.8 da apostila) Uma fonte de 120 V, 60 Hz é ligada em uma resistência não indutiva de 800 Ω e em um capacitor desconhecido, em série. A ddp no resistor é 102 V. Calcular: a) a ddp no capacitor; b) a reatância do capacitor. 5. (P.9 da apostila) Um voltímetro AC, ligado a um circuito de corrente alternada de 60 Hz, faz uma leitura (eficaz) de 120 V. a) Calcule a tensão máxima. b) Escreva a equação da tensão em função do tempo. 6. Um resistor de 20 Ω é ligado a uma fonte de tensão alternada U = 60.cos(120.π.t) V. a) Qual é a leitura de um amperímetro AC ligado em série com o resistor? b) Qual é o valor máximo da tensão? c) Qual é o valor da tensão eficaz? 7. (P.11 da apostila) Um capacitor de 2 μF é ligado a uma fonte de tensão alternada de valor eficaz 120 V. a) Calcule a corrente eficaz no circuito para quando f = 60 Hz e f = 60 kHz. b) Calcule a perda de potência no capacitor. 8. (P.13 da apostila) Uma bobina com 0,14 H de indutância de 12 Ω de resistência interna está ligada a uma fonte de tensão alternada de Uef = 110 V e freqüência f = 25 Hz, Calcular: a) a corrente eficaz na bobina; b) o ângulo de fase entre a corrente e a tensão de entrada; c) o fator de potência do circuito; d) a potência dissipada na bobina. Respostas: 1. (a) XL = 62,83 Ω (b) Z = 63,62 Ω (c) φ = 80,96º 2. (a) C = 8,4 μF (b) Z = 240 Ω (c) φ = 52,23º (d) FP = 0,61 3. (a) XL = 108,38 Ω e XC = 22,57 Ω (b) Z = 160,80 Ω (c) Ief = 1,77 A (d) U(bob)ef = 202,13 V (e) FP = 0,32 (f) Uef = 284,61 V (g) FP = 0,845 4. (a) 63 V (b) 496 Ω 5. (a) Umax = 169,7 V (b) U = 169,7 cos(377t) 6. (a) Ief = 2,12 A (b) Umax = 60 V (c) Uef = 42,43 V 7. (a) Ief = 0,09 A e Ief = 90,4 A, respectivamente. (b) P = 0. 8. (a) Ief = 4,4 A (b) φ = 61,38º (c) FP = 0,478 (d) P = 232,32 W
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