Um circuito RLC em série é constituído por
,
alimentado por uma fonte de tensão senoidal
. Determine:
O fator de potência.
O fator de potência.
Passo 1
Beleza, o enunciado manda calcular o fator de potência de um circuito RLC série com R = 10 Ω, L = 0,1 H e C = 100 μF, alimentado por 230 sin(2π·60 t). Isso cai em Circuits AC, e a gente vai usar reatâncias (indutiva e capacitiva), impedância e ângulo de fase pra chegar no cos φ, que é o fator de potência.
Passo 2
Primeiro, a gente lembra da reatância indutiva:
Aqui, f = 60 Hz e L = 0{,}1 H, então:
Passo 3
Agora a reatância capacitiva:
C = 100 μF = 100×10⁻⁶ F, então:
Passo 4
No circuito série, a reatância total (reatância líquida) vale:
Se X > 0, o circuito está indutivo (corrente atrasa a tensão).
Passo 5
A impedância Z do conjunto é o módulo do vetor (R, X):
E o ângulo de fase φ entre tensão e corrente é
Passo 6
O fator de potência é justamente
Como φ > 0 (indutivo), dizemos que é fator de potência defasado (lagging).
Resposta
O fator de potência vale aproximadamente 0,67 (lagging).