1. Um transformador monofásico 110 \mathrm{~V} / 220 \mathrm{~V} está alimentando uma estufa de 7500 W . Pede-se:
b) Corrente consumida pela carga e ângulo de fase;

Passo 1

O enunciado dá as informações e pede o seguinte (vou listar exatamente o que há):
  • Um transformador monofásico 110\\ \mathrm{V}/220\\ \mathrm{V} está alimentando uma estufa (resistência) com potência dissipada P=7500\\ \mathrm{W}.
  • A pergunta (item b) é: determinar a corrente consumida pela carga e o ângulo de fase entre a tensão e a corrente.
Informações relevantes extraídas do enunciado:
  • Tensão aplicada à carga (assumimos que a carga está conectada ao lado de 220\\ \mathrm{V}): V=220\\ \mathrm{V}.
  • Potência ativa consumida pela carga: P=7500\\ \mathrm{W}.
  • A carga é uma estufa — nesse contexto típico a estufa é uma carga puramente resistiva (vou usar essa informação para a resolução).

Passo 2

Conceitos básicos que vamos usar (explicação didática):
  • Potência ativa (real) P é a potência convertida em calor pela carga resistiva, medida em watts \mathrm{W}.
  • Potência aparente S é definida por
S = V_{\text{rms}}\; I_{\text{rms}},
onde V_{\text{rms}} é a tensão eficaz e I_{\text{rms}} é a corrente eficaz. S tem unidades de volt-amperes \mathrm{VA}.
  • Fator de potência \mathrm{pf} relaciona P e S por
\mathrm{pf} = \frac{P}{S} = \cos\varphi,
onde \varphi é o ângulo de fase entre tensão e corrente.
  • Para uma carga puramente resistiva, a corrente está em fase com a tensão, então a potência reativa Q=0, o fator de potência \mathrm{pf}=1 e \varphi=0^\circ.
  • Para encontrar a corrente, isolamos I da definição de S:
I = \frac{S}{V}.
Se \mathrm{pf}=1, então S=P e I = \dfrac{P}{V}.

Passo 3

Justificando a suposição de carga resistiva:
  • A palavra “estufa” indica uma resistência para aquecimento (fio resistivo), que não armazena energia nem gera defasagem entre corrente e tensão.
  • Portanto, é razoável e usual assumir que a carga é puramente resistiva → \mathrm{pf}=1 e \varphi=0^\circ.
  • Se a estufa tivesse elementos indutivos ou capacitivos relevantes, teríamos que saber isso — como não foi informado, usamos o caso resistivo (padrão).

Passo 4

Aplicando as fórmulas com os valores fornecidos:
  • Como \mathrm{pf}=1, temos S=P=7500\\ \mathrm{VA}.
  • A corrente eficaz na carga é
I = \frac{P}{V}.

Passo 5

Cálculo numérico da corrente:
I = \frac{7500}{220} = 34{,}090909\ldots\\ \mathrm{A}.
Arredondando com dois decimais:
I \approx 34{,}09\\ \mathrm{A}.

Passo 6

Determinação do ângulo de fase:
  • Para carga puramente resistiva, temos \mathrm{pf}=1 e
\varphi = 0^\circ.

Resposta

I \approx 34{,}09\\ \mathrm{A}
\varphi = 0^\circ

Exercícios relacionados