Exercícios Resolvidos de Fasores e Circuitos RLC

UFF - Física 3 - P3 2017.1 - 17

Uma fábrica brasileira iniciou a produção de um novo secador de cabelo. Seus secadores são montados com uma base para o motor do soprador e uma resistência frontal usada para aquecer o ar que está sendo soprado. Sendo assim, podemos modelar o secador como sendo um circuito RL ligado a uma fonte CA. Segundo as especificações da fábrica, o secador, quando ligado a uma rede de 220   V de tensão e 60   H z de frequência, consome uma potência de 2200   W . Um consumidor resolveu testar a eficiência deste soprador calculando o seu fator de potência. Para isso, ele mediu a corrente que estava sendo consumida com um amperímetro e obteve 15   A . Qual foi o valor encontrado para o fator de potência?

  1. 0,333
  2. 0,667
  3. 0,889
  4. 0,555
  5. 0,778

Passo 1

Sabemos que a voltagem quadrática média V q m está relacionada à voltagem eficaz V de uma rede através da seguinte relação

V q m = V 2

Isso significa que a voltagem eficaz V varia entre 2 V q m e - 2 V q m , repetindo essa variação 60 vezes por segundo, já que a frequência da rede é   f = 60   H z .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

No caso deste problema, para encontrar a potência fornecida ao secador, basta realizarmos o seguinte cálculo

P = V q m I

sendo V q m = 220   V e I = 15   A , que é corrente medida. Substituindo os valores fornecidos, vemos que a potência total é dada por

P T o t a l = 220 × 15 = 3300   W

Passo 3

No entanto, de toda essa potência P T o t a l = 3300   W , o secador apenas consome P C o n s u m i d a = 2200   W . Por isso, o rendimento η pode ser calculado como

η = P C o n s u m i d a P T o t a l = 2200 W 3300 W ≈ 0,667  

Resposta

Portanto, esse rendimento de η ≈ 0,667 é encontrado na letra b).

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