- Um transformador monofásico
está alimentando a carga
. Pede-se:
b) Corrente consumida pela carga e ângulo de fase;
Passo 1
O enunciado pede a corrente consumida pela carga e o ângulo de fase (item b). Informações dadas (peguei estes valores da figura e do enunciado):
- Relação do transformador:
. - Tensão no secundário disponível para a carga:
(valor RMS indicado na figura). - Impedância da carga:
.
Passo 2
Estratégia e conceitos necessários (aula rápida e calma):
- Em regime senoidal contínuo usa-se representação fasorial: tensões e correntes são números complexos (phasors). A corrente na carga é dada por
- A divisão por um número complexo pode ser feita convertendo o denominador para forma polar (magnitude e ângulo) ou multiplicando numerador e denominador pelo conjugado do denominador (forma retangular). Vou mostrar os dois jeitos para você dominar.
- Interpretação física: se a parte imaginária de
for positiva ( ) a carga é indutiva e a corrente atrasa a tensão (ângulo de corrente negativo).
Passo 3
Calcular magnitude e ângulo de
(conversão para forma polar):
Logo
.
Passo 4
Calcular a corrente usando forma polar (divisão de fasores):
Agora as contas numéricas:
Portanto, em forma polar:
Passo 5
Calcular a corrente usando forma retangular (multiplicando pelo conjugado) para ver os componentes real e imaginário:
Verificação da magnitude:
e o ângulo:
coerente com o resultado em polar.
Passo 6
Interpretação final (motivação e ânimo): a corrente tem magnitude cerca de
e atrasa a tensão em cerca de
, porque a carga é indutiva (parte imaginária positiva). Isso significa que a componente reativa é predominante (o componente imaginário da corrente é maior em módulo que o real). Dá pra decorar o procedimento: transformar
para polar ou usar o conjugado — os dois dão o mesmo resultado.