Lista de Exercicios Resolvidos - Circuitos RLC Serie - Eletricidade II

1 Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Sergipe Campus Lagarto Diretoria de Ensino Gerência de Ensino Profissional e Técnico Curso Técnico Subsequente em Eletromecânica Alunoa Professor Me Gilmar Silva Disciplina Eletricidade II Turma 2 ELTMN Data 12 de novembro de 2022 Estudo Dirigido 12 Circuitos RLC Série Leitura Indicada SEGUNDO Alan RODRIGUES Cristiano Eletricidade em CA 1 ed Ouro Preto MG CEADIFMG 2015 Cap 07 Circuitos RLC itens 71 e 72 pp 8790 ALBUQUERQUE Rômulo Análise de Circuitos em Corrente Alternada 2 ed São Paulo SP Érica 2012 Cap 07 Circuitos RLC item 71 pp 165175 GUSSOW Milton Eletricidade Básica 2 ed Porto Alegre RS Bookman 2008 Cap 15 Circuitos Monofásicos pp 354347 1 A tensão senoidal abaixo é aplicada sobre um resistor R 100 Ω um capacitor de capacitância C 45 μF e um indutor de indutância L 130 mH todos em série Pedemse a Calcule e expresse a impedância resistiva Z R do circuito na forma complexa polar b Calcule e expresse a impedância indutiva Z L do circuito na forma complexa polar c Calcule e expresse a impedância capacitiva Z C do circuito na forma complexa polar d Calcule e expresse a impedância equivalente Z eq do circuito na forma complexa polar 2 e Ache a frequência de ressonância f0 do circuito f Esboce o diagrama de impedâncias do circuito g Calcule a corrente elétrica total do circuito na forma complexa polar h Determine as tensões sobre o resistor V R sobre o indutor V L e sobre o capacitor V C na forma complexa polar i Encontre as expressões matemáticas temporal da tensão υt e da corrente it da fonte j Desenhe o diagrama fasorial do circuito contendo a corrente total I a tensão do gerador V a tensão sobre o resistor V R a tensão sobre o indutor V L e a tensão sobre o capacitor V C k Esboce o gráfico da tensão υθ t e da corrente iθ t da fonte em um mesmo diagrama l Determine a potência aparente S do circuito m Ache a potência ativa P do circuito n Encontre a potência reativa Q do circuito o Calcule o fator de potência FP do circuito p Desenhe o triângulo de potências do circuito Quando finalizar a sua atividade não se esqueça de entregála por meio do Classroom 1 Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Sergipe Campus Lagarto Diretoria de Ensino Gerência de Ensino Profissional e Técnico Curso Técnico Subsequente em Eletromecânica Alunoa Professor Me Gilmar Silva Disciplina Eletricidade II Turma 2 ELTMN Data 08 de novembro de 2022 Estudo Dirigido 11 Circuitos RC Paralelo Leitura Indicada SEGUNDO Alan RODRIGUES Cristiano Eletricidade em CA 1 ed Ouro Preto MG CEADIFMG 2015 Cap 06 Análise de Circuitos Capacitivos em CA circuitos RC item 612 pp 7984 ALBUQUERQUE Rômulo Análise de Circuitos em Corrente Alternada 2 ed São Paulo SP Érica 2012 Cap 05 Análise de Circuitos Capacitivos item 54 pp 126131 GUSSOW Milton Eletricidade Básica 2 ed Porto Alegre RS Bookman 2008 Cap 13 Capacitância Reatância Capacitiva e Circuitos Capacitivos pp 357359 1 A tensão senoidal abaixo é aplicada sobre um resistor R 250 Ω e um capacitor de capacitância C 450 μF ambos em paralelo Pedemse a Expresse a impedância do circuito Z na forma complexa polar lembrese que para isso você deve primeiro calcular a reatância do capacitor b Calcule a corrente elétrica total do circuito na forma complexa polar c Determine as correntes sobre o resistor IR e sobre o capacitor IC na forma complexa polar 2 d Desenhe o diagrama fasorial do circuito contendo a corrente total I a tensão do gerador V a corrente sobre o resistor IR e a corrente sobre o capacitor IC e Determine a potência aparente S do circuito f Ache a potência ativa P do circuito g Encontre a potência reativa Q do circuito h Calcule o fator de potência FP do circuito i Desenhe o triângulo de potências do circuito Quando finalizar a sua atividade não se esqueça de entregála por meio do Classroom Nicole Rufino wwwmeugurunet 1 Resolução Eletricidade Aplicada Questão 1 Resolução Fala aí galera Bora lá A impedância representa a oposição que um circuito oferece ao fluxo de corrente senoidal Embora seja a razão entre dois fasores ela não é um fasor pois não corresponde a uma quantidade que varia como uma senóide As impedâncias de resistores indutores e capacitores podem ser prontamente obtidas na tabela abaixo Onde é a frequência angular igual a representa um número complexo No circuito do exercício temos uma resistência em paralelo com o capacitor logo a reatância capacitiva será A impedância na forma retangular é Convertendo para forma polar temos Nicole Rufino wwwmeugurunet 2 Para calcular a corrente usamos a lei de Ohm na forma fasorial para qualquer tipo de elemento Usaremos divisor de corrente para determinar a corrente em cada componente assim Capacitor Com isso podemos desenhar o diagrama fasorial do circuito Nicole Rufino wwwmeugurunet 3 Para calcular a potência aparente do circuito usaremos a seguinte fórmula sem usar a parte imagináriaângulo dos valores de tensão e corrente A potência ativa é A potência reativa será O fator de potência é calculado usando o ângulo da impedância Assim podemos desenhar o triângulo de potências do circuito Resposta Nicole Rufino wwwmeugurunet 4 Nicole Rufino wwwmeugurunet 5 Questão 2 Resolução Nesse exercício usaremos o mesmo método anterior Vamos calcular a impedância resistiva As impedâncias indutivas e capacitivas são calculadas a partir da fórmula na tabela ao lado Indutiva Capacitiva Como todos os componentes no circuito estão em série a impedância equivalente será a soma de todos Convertendo para forma polar temos Na frequência em que as reatâncias são iguais elas se cancelam mutuamente fazendo com que o circuito apresente propriedades puramente resistivas esta frequência é chamada de frequência angular de ressonância e é dada por Nicole Rufino wwwmeugurunet 6 A frequência linear de ressonância ou simplesmente frequência de ressonância é então escrita como Substituindo os valores Diagrama de impedâncias do circuito Para calcular a corrente usamos a lei de Ohm na forma fasorial para qualquer tipo de elemento Nicole Rufino wwwmeugurunet 7 Agora iremos determinar as tensões sobre cada componente Usaremos a lei de Ohm pois a corrente não se divide em série Resistor Indutor Capacitor A forma geral de uma função senoidal em função do tempo que oscila na frequência angular é Sendo é o valor médio da amplitude do sinal a frequência angular e o ângulo de defasagem Podemos encontrar esses valores olhando para forma polar da tensão e corrente Tensão Assim Nicole Rufino wwwmeugurunet 8 Corrente Assim Desenho do diagrama fasorial do circuito Para calcular a potência aparente do circuito usaremos a seguinte fórmula sem usar a parte imaginária ângulo dos valores de tensão e corrente A potência ativa é Nicole Rufino wwwmeugurunet 9 A potência reativa será O fator de potência é calculado usando o ângulo da impedância Assim podemos desenhar o triângulo de potências do circuito Nicole Rufino wwwmeugurunet 10 Oii tudo bem Muito obrigada por confiar em mim o seu trabalho Espero te ajudado Qualquer dúvida pode falar comigo via suporte Pode me avaliar Será muito importante pra mim