Um circuito 5,7 Ω, 6,3 mH, 8,1 µF em paralelo como representado na figura abaixo é alimentado por uma fonte de tensão CA de 3,8 V com frequencia de 4,0 Hz. Determine a corrente IPP: OBS Com duas casas decimais e a unidades; Exemplos: 6,56 A, 3,45 V, 8,72 Ω, etc.

Questão

Um circuito 5,7 Ω, 6,3 mH, 8,1 µF em paralelo como representado na figura abaixo é alimentado por uma fonte de tensão CA de 3,8 V com frequencia de 4,0 Hz. Determine a corrente IPP: OBS Com duas casas decimais e a unidades; Exemplos: 6,56 A, 3,45 V, 8,72 Ω, etc.

Imagem 1

Diagrama do circuito em paralelo com R (esquerda), L (ramo central, corrente I_L apontando para baixo) e C (direita), tensão V_o nos terminais da rede (conforme Figura 1).

Resposta

92%

10,36 A

Explicação

Como o circuito é R–L–C em paralelo, a tensão eficaz VV é a mesma em cada ramo. As correntes eficazes por ramo são:

  1. Dados
  • R=5,7ΩR=5{,}7\,\Omega
  • L=6,3mH=6,3×103HL=6{,}3\,\text{mH}=6{,}3\times 10^{-3}\,\text{H}
  • C=8,1μF=8,1×106FC=8{,}1\,\mu\text{F}=8{,}1\times 10^{-6}\,\text{F}
  • f=4,0Hzf=4{,}0\,\text{Hz}
  • V=3,8VV=3{,}8\,\text{V} (valor eficaz)
  • ω=2πf=2π4=25,1327rad/s\omega=2\pi f=2\pi\cdot 4=25{,}1327\,\text{rad/s}
  1. Reatâncias
  • Indutiva: XL=ωL=25,13276,3×103=0,15834ΩX_L=\omega L=25{,}1327\cdot 6{,}3\times 10^{-3}=0{,}15834\,\Omega
  • Capacitiva: XC=1ωC=125,13278,1×106=4918,32ΩX_C=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{25{,}1327\cdot 8{,}1\times 10^{-6}}=4918{,}32\,\Omega
  1. Correntes eficazes em cada ramo
  • Resistor (em fase): IR=VR=3,85,7=0,66667AI_R=\frac{V}{R}=\frac{3{,}8}{5{,}7}=0{,}66667\,\text{A}
  • Indutor (atrasada de 90°): IL=VXL=3,80,15834=24,00AI_L=\frac{V}{X_L}=\frac{3{,}8}{0{,}15834}=24{,}00\,\text{A}
  • Capacitor (adiantada de 90°): IC=VXC=3,84918,32=0,00077AI_C=\frac{V}{X_C}=\frac{3{,}8}{4918{,}32}=0{,}00077\,\text{A}
  1. Corrente total eficaz (soma fasorial) A componente reativa líquida é (ICIL)(I_C - I_L), então: I=IR2+(ICIL)20,66672+(0,0007724,00)224,01AI=\sqrt{I_R^2+(I_C-I_L)^2}\approx \sqrt{0{,}6667^2+(0{,}00077-24{,}00)^2}\approx 24{,}01\,\text{A}

  2. Corrente pico-a-pico IppI_{pp} Se II é eficaz, então Ip=2II_p=\sqrt{2}\,I e Ipp=2Ip=22II_{pp}=2I_p=2\sqrt{2}\,I: Ipp=2224,0167,92AI_{pp}=2\sqrt{2}\cdot 24{,}01\approx 67{,}92\,\text{A}

Logo, a corrente pico-a-pico é 67,92A67{,}92\,\text{A}. Alternativa correta: (sem alternativas).

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