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1 Kroton-Anhanguera Disciplina: Circuitos Elétricos II Professor: Fábio Henrique Oliveira da Costa Aluno: Matrícula: Turma: 5ª Lista de Exercícios do 2º Bimestre (Atividade Individual) Capítulo 11 - Potência no Regime Estacionário Senoidal 1) O circuito da figura 1 se encontra no regime estacionário. Figura 1 A corrente de malha é: 𝑖(𝑡) = 721 cos (100𝑡 − 41º) As tensões dos componentes são: 𝑣𝑆(𝑡) = 20 cos (100𝑡 − 15º) 𝑣𝑅(𝑡) = 18 cos (100𝑡 − 41º) 𝑣𝐿(𝑡) = 8,66 cos (100𝑡 + 49º) Determine a potência média fornecida a cada componente do circuito. Lembre-se que a potência média é dada por: 𝑃 = 𝑉𝑚𝐼𝑚 2 cos (𝜃𝑉 − 𝜃𝐼). Dica: Use como referência o exemplo 11.3-2 do livro Introdução aos Circuitos Elétricos – Dorf. 2 3 2) O circuito (a) da figura 2 é formado por uma fonte e duas cargas ligadas em paralelo. A tensão rms da fonte de tensão é: 𝑣(𝑡) = 16,97 cos (5𝑡 + 30º) V. A potência complexa recebida pela carga A é: 𝑺𝑨 = 9,216 + 𝑗6,912 VA. A impedância da carga B é: 𝒁𝑩 = 42,426º Ω. Figura 2 – (a) circuito formado por uma fonte e duas cargas em paralelo. (b) o mesmo circuito no domínio da frequência. a) Determine o fasor da fonte de tensão. Lembre-se que para circuitos senoidais: 𝑣𝑅𝑀𝑆 = 𝑣𝑚 √2 . b) Determine o fasor de corrente, I1, lembre-se que 𝑺 = 𝑽𝑰∗ 2 c) Determine o fasor de corrente, I2, lembre-se que 𝑽 = 𝒁𝑰 d) Determine a corrente que saí da fonte, I. Dica: segundo a LKC: I = I1+I2. e) Determine o valor da potência complexa total fornecida pela fonte às duas cargas. Novamente lembre-se da relação: 𝑺 = 𝑽𝑰∗ 2 f) Determine a impedância equivalente das duas cargas. Lembre-se que 𝑽 = 𝒁𝑰 ou ainda que 𝒁 = 1 𝑨 + 1 𝑩 = 𝑨𝑩 𝑨+𝑩 , em que A e B são as impedâncias do circuito da figura 2-b. Dica: Use como referência o exemplo 11.5-2 do livro Introdução aos Circuitos Elétricos – Dorf. 4 5 3) A carga da figura 3 tem impedância 𝒁 = 100 + 𝑗100Ω. Determine a capacitância C que deve ser ligada em paralelo com a carga para corrigir o fator de potência: a) Para 0,95 atrasado. b) Para 1,0. Suponha que a frequência da rede é 60 Hz. Lembre-se que 𝜔 = 2𝜋𝑓 rad/s. Lembre-se que a reatância de correção é dada por: 𝑋𝐶 = 𝑅2 + 𝑋2 𝑅 tan(𝑐𝑜𝑠−1𝑓𝑝𝑐) − 𝑋 Lembre-se que a impedância de uma capacitor é dada por: 𝑍𝐶 = −𝑗 𝜔𝐶 = 𝑗𝑋𝐶 Figura 3 - Dica: Use como referência o exemplo 11.6-2 do livro Introdução aos Circuitos Elétricos – Dorf. 6
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