10.1 No circuito RLC em série da Fig. 13 tem-se
,
e
Determine:
a) a impedância complexa;
b) a fase da corrente elétrica em relação à voltagem da fonte;
c) a amplituda da corrente elétrica;
d) a voltagem no capacitor como função do tempo;
e) a energia média armazenada no indutor;
f) a energia média armazenada no capacitor.
a) a impedância complexa;
b) a fase da corrente elétrica em relação à voltagem da fonte;
c) a amplituda da corrente elétrica;
d) a voltagem no capacitor como função do tempo;
e) a energia média armazenada no indutor;
f) a energia média armazenada no capacitor.
Passo 1
O enunciado descreve um circuito série RLC com
R , L
mH, C
F, frequência f
kHz e tensão da fonte
.
Pede-se: a) impedância complexa Z; b) fase da corrente; c) amplitude da corrente; d) tensão no capacitor ; e) energia média no indutor; f) energia média no capacitor.
R
Pede-se: a) impedância complexa Z; b) fase da corrente; c) amplitude da corrente; d) tensão no capacitor
Passo 2
Calculemos a pulsação e as reatâncias:
.
.
.
Logo a impedância complexa é
Logo a impedância complexa é
Passo 3
A fase da corrente em relação à tensão é o argumento de
:
Passo 4
A amplitude da corrente é
Passo 5
A tensão no capacitor tem amplitude
e defasagem
.
Portanto
Passo 6
Energia média armazenada no indutor usando
:
Passo 7
Energia média armazenada no capacitor usando
:
Resposta
a)
b) (corrente atrasa)
c)
d)
e)
f)
b)
c)
d)
e)
f)