No circuito mostrado abaixo, temos R = 10 W e L = 200 mH. Determinar: a) A corrente circulante (5) b) O ângulo de defasagem da corrente (3) c) ...

a) Para determinar a corrente circulante no circuito, é necessário utilizar a Lei de Ohm e a Lei de Faraday. A corrente é dada por I = V/R, onde V é a tensão da fonte e R é a resistência do circuito. A tensão da fonte é igual à tensão desenvolvida na bobina, já que não há queda de tensão no resistor. Utilizando a Lei de Faraday, temos que V = L di/dt, onde L é a indutância da bobina e di/dt é a taxa de variação da corrente. Substituindo V na equação da corrente, temos I = L di/dt / R. Portanto, a corrente circulante é I = 2 A. b) O ângulo de defasagem da corrente é dado pelo arco tangente da razão entre a reatância indutiva da bobina e a resistência do circuito. A reatância indutiva é dada por XL = 2πfL, onde f é a frequência da fonte. Substituindo os valores, temos XL = 25,12 Ω. Portanto, o ângulo de defasagem é θ = arctan(XL/R) = arctan(2,512) = 68,2°. c) A tensão desenvolvida no resistor é igual à tensão da fonte, já que não há queda de tensão no resistor. A tensão desenvolvida na bobina é dada por V = L di/dt, onde L é a indutância da bobina e di/dt é a taxa de variação da corrente. Substituindo os valores, temos V = 0,4 V. d) O Fator de Potência é dado pelo cos(θ), onde θ é o ângulo de defasagem da corrente. Substituindo os valores, temos cos(68,2°) = 0,34. e) O Triângulo de Potências é formado pelas potências ativa, reativa e aparente. A potência ativa é dada por P = VI cos(θ), onde V é a tensão da fonte, I é a corrente circulante e θ é o ângulo de defasagem da corrente. Substituindo os valores, temos P = 0,8 W. A potência reativa é dada por Q = VI sen(θ), onde V é a tensão da fonte, I é a corrente circulante e θ é o ângulo de defasagem da corrente. Substituindo os valores, temos Q = 0,6 VAR. A potência aparente é dada por S = VI, onde V é a tensão da fonte e I é a corrente circulante. Substituindo os valores, temos S = 1 V·A. Portanto, o Triângulo de Potências é: P = 0,8 W, Q = 0,6 VAR e S = 1 VA. f) A energia é armazenada no campo magnético da bobina. A energia armazenada é dada por E = 1/2 L I^2, onde L é a indutância da bobina e I é a corrente circulante. Substituindo os valores, temos E = 0,2 J. g) A potência dissipada em calor no circuito é igual à potência perdida na resistência do circuito. A potência perdida na resistência é dada por P = I^2 R, onde I é a corrente circulante e R é a resistência do circuito. Substituindo os valores, temos P = 40 W. h) O gráfico da onda de tensão da fonte e da corrente no circuito é uma senoide. A onda de tensão da fonte está em fase com a onda de tensão desenvolvida na bobina, já que não há queda de tensão no resistor. A onda de corrente está defasada em relação à onda de tensão da fonte, com um ângulo de defasagem de 68,2°.