Enunciado

Calcule a perda de potência média, em watts, para as tensões e correntes do Problema 21;

c) v = 35 sin ( ω t - 20 ) , i = 7 cos ( ω t - 110 )

Passo 1

Esse exercício é quase igual ao 28a) que já fizemos! Primeiro, vamos relembrar a fórmula da potência média:

P ¯ = v * i 2 * c o s ( θ i - θ v )

Sendo θ i o ângulo da corrente e θ v o ângulo da tensão. v é o valor máximo de tensão (o termo que multiplica o seno) e i a mesma coisa de v , só que na equação da corrente.

Como eu falei pra você, esse exercício é quase igual ao 28a), se repararmos, a equação da tensão está com um seno ( v = 35 sin ( ω t - 20 ) ) e a da corrente como um cosseno ( i = 7 cos ( ω t - 110 ) ), e isso é um problema pra gente! precisamos converter o seno para cosseno, ou o cosseno para seno à fim de que tanto a tensão como a corrente estejam com a mesma função trigonométrica.

Vamos escolher a corrente. Para transformar a corrente de cosseno para seno é só jogar na fórmula:

sin ( θ ) = cos ( 90 - θ )

Aplicando nossa corrente nessa equação ficamos com:

i = 5 sin ( ω t + 90 - 110 ) = 5 sin ( ω t - 20 )

Passo 2

Agora que temos as equações "arrumadas" pra gente usar, basta jogar os valores na fórmula de potência média, lembrando que usamos os valores de i na equação que construímos no passo anterior:

P ¯ = 35 * 7 2 * c o s ( - 20 - ( - 20 ) ) = 122.5 W

Legal! Esse não deu zero! Sabe por quê? se você reparar, o cosseno entre os ângulos da tensão e da corrente dá zero, o que significa que é um circuito resistivo. E como você já deve saber, o circuito resistivo dissipa toda a potência sem desperdiçar nadinha!

Resposta

P ¯ = 122.5 W