Repita o Problema 15 para uma carga capacitiva com uma reatância de 20 ohms.

Figura 21.59

Passo 1

Olá galera!

Mais um probleminha que irá utilizar as informações da Figura 21.59. Mas, neste caso a carga resistiva será substituída por uma carga capacitiva, diferente do problema 15. Essa alteração não interfere nos valores de a ,   R e   e   X e , por conta disso, podemos trabalhar com os valores encontrados no problema 14.

R e =   20 Ω

X e =   40 Ω

a =   4

a) Sendo assim, a impedância total, será expressa por:

Z p = Z R e + Z X e   -   a 2 ∙ Z X C

Com as informações em mãos, teremos:

Z p = 20 Ω + j 40 Ω - j 4 2 ∙ 20 Ω

Z p = 20 Ω   - j 280 Ω =   280,71 Ω   < - 85,40 °

Passo 2

b) Da mesma forma que fizemos no problema anterior, a corrente será calculada por:

I p = V g Z p =   120   V   < 0 ° 280,71   <   - 8 5 , 40 °

Isso nos leva à:

I p = 0 , 4 3   A   <   8 5,4 0 °

Passo 3

c) As tensões serão expressas como:

V R e = I p ∙ R e =   0 , 43   < 8 5,4 0 °   ∙ 20 < 0 °

V R e =   8,6   < 8 5,4 0 °

V X e = I p ∙ X e =   0 , 43 < 8 5,4 0 °   ∙ 40 < 90 °

V X e =   17,2   < 175,4 °

E,

V X L = I ∙ a 2 ∙ X C =   0 , 43   < 8 5,4 0 °   ∙ ( 4 2 ∙ 20 )   < 90 °

V X L = 137,6   <   - 4,6 °

Passo 4

d) Nos itens anteriores, já calculamos os módulos e direções, agora é só montar o diagrama:

Resposta

a) Z p =   280,71 Ω   < - 85,40 ° ; b) I p = 0,43   A   <   85,40 ° ; c) V R e =   8,6   < 85,40 ° , V X e =   17,2   < 175,4 ° , V X L = 137,6   <   - 4,6 °