Podemos analisar um circuito CA (corrente alternada) escrevendo e resolvendo um conjunto de equações simultâneas. Antes de escrever as equações do nó e das malhas, vamos representar o circuito CA no domínio da freqüência usando fasores e impedâncias. Portanto, é preciso: 1. Expressar os elementos do circuito em impedâncias no domínio da freqüência. 2. Aplicar as leis de Kirchhoff e a lei de Ohm no circuito em corrente alternada com as impedâncias. A Figura ilustra o circuito em corrente alternada com tensão, resistor, indutor e capacitor. Calcule a impedância do capacitor C=1mF e assinale a alternativa correta.
A alternativa (a) é a resposta correta. A explicação detalhada demonstra como calcular a corrente no circuito CA, levando em consideração as impedâncias dos componentes. O método de superposição é uma abordagem válida para resolver o problema, especialmente quando se trata de circuitos complexos em corrente alternada.
Primeiro, precisamos expressar os elementos do circuito em impedâncias no domínio da frequência. A impedância de um resistor é igual ao seu valor ôhmico, R. A impedância de um indutor é igual à sua indutância, L, dividida pela frequência angular, ω, vezes a impedância da pele, jωL. A impedância de um capacitor é igual a 1 dividida pela frequência angular, ω, vezes a capacitância, C, vezes j.
Assim, temos as seguintes impedâncias:
R: R
L: jωL
C: 1/(jωC)
Agora, podemos aplicar as leis de Kirchhoff e a lei de Ohm no circuito em corrente alternada com as impedâncias.
Na malha do circuito, temos a seguinte equação:
vs(t) = I(t)(R + jωL + 1/(jωC))
Isolando a corrente, temos:
I(t) = vs(t)/(R + jωL + 1/(jωC))
Substituindo os valores dados no enunciado, temos:
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Resposta:
A alternativa (a) é a resposta correta. A explicação detalhada demonstra como calcular a corrente no circuito CA, levando em consideração as impedâncias dos componentes. O método de superposição é uma abordagem válida para resolver o problema, especialmente quando se trata de circuitos complexos em corrente alternada.
Primeiro, precisamos expressar os elementos do circuito em impedâncias no domínio da frequência. A impedância de um resistor é igual ao seu valor ôhmico, R. A impedância de um indutor é igual à sua indutância, L, dividida pela frequência angular, ω, vezes a impedância da pele, jωL. A impedância de um capacitor é igual a 1 dividida pela frequência angular, ω, vezes a capacitância, C, vezes j.
Assim, temos as seguintes impedâncias:
R: R
L: jωL
C: 1/(jωC)
Agora, podemos aplicar as leis de Kirchhoff e a lei de Ohm no circuito em corrente alternada com as impedâncias.
Na malha do circuito, temos a seguinte equação:
vs(t) = I(t)(R + jωL + 1/(jωC))
Isolando a corrente, temos:
I(t) = vs(t)/(R + jωL + 1/(jωC))
Substituindo os valores dados no enunciado, temos:
I(t) = 10∠0° / (10 + j2000 + 10000/j2000)
Resolvendo esta equação, temos:
I(t) = 7,86∠-45°A
Portanto, a resposta correta é (a).
Explicação: