Calcular o valor de um capacitor que permita ligar uma lâmpada de 150 W, 120 V, a uma fonte de 220 V, 60 Hz.

Passo 1

Beleza, o problema diz assim: temos uma lâmpada de 150 W que, normalmente, quer 120 V pra funcionar, mas a gente só tem uma rede de 220 V em 60 Hz. A ideia é colocar um capacitor em série pra “queimar” a diferença de tensão e deixar só 120 V na lâmpada.
Conteúdo: circuito em série, divisor de tensão em AC, resistência da lâmpada e reatância capacitiva. Vamos usar Lei de Ohm, conceito de divisor de tensão e a fórmula da reatância de um capacitor.

Passo 2

Primeiro, descobrimos a corrente que a lâmpada puxa em 120 V. A potência é

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Passo 3

Com essa corrente, a lâmpada se comporta como uma resistência óhmica :

Passo 4

Num circuito em série, a mesma corrente passa pelo capacitor. A tensão total é 220 V, então a tensão no capacitor é
â

Passo 5

A reatância capacitiva é dada por

Passo 6

Agora, a fórmula da reatância de um capacitor é
C = 12pi f XC = 12pi cdot 60 cdot 80
Isolando :

Resposta

,
ou seja, cerca de 33 µF.

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