PROBLEMAS

CIRCUITOS CA MONOFÁSICOS

1-Uma bobina é ligada em série com um motor monofásico para reduzir a tensão aplicada aos terminais do motor. A tensão aplicada ao conjunto é de 130 <45° V e a tensão somente no motor é de 90<30° V. Calcular a ddp entre os terminais da bobina. R=48,9<73°29’ V.

2-Uma resistência efetiva de 30Ω é ligada em série com 50Ω de reatäncia indutiva a uma fonte de CA de 230 V. Determinar a Impedância do circuito, a intensidade da corrente, a tensão RI e a tensão XLI.

R: Z=58,3<59° Ω; I=2,03-j3,38A; RI=118,5V; XLI=197,5V

3-Uma bobina com núcleo de ar, de resistência igual a 40Ω e indutância igual a 0,318H é ligada em série com um resistor não indutivo a uma fonte de 240V, 25 Hz. Que valor tem o resistor, se a corrente no circuito é de3A?

R.: 22,4 Ω.

4-Uma bobina com núcleo de ar apresenta uma impedância de 50<260 Ω, quando ligada a uma fonte cuja frequencia de 50Hz. Qual é sua impedância a 80Hz?  R: 57<37° Ω

 

5-Uma lâmpada fluorescente de 1 5 W trabalha em série com um reator. A tensão entre os terminais da lâmpada é de 56 V rms, e a tensão do reator é de 100 Vrms, quando a tensão total aplicada é de 120V, 60 Hz. Quais são a resistência e a indutância do reator? ( A lâmpada representa resistência pura.) R.: 42Ω; 1H

 

6-Um "choke" solicita uma corrente de 0,25 A quando é ligado a uma bateria de 12 V. O mesmo elemento solicita uma corrente de 1A quando é ligado a uma fonte de 120 V. 60Hz. Determinar a resistência e a indutância do "choke". R.: 48Ω; 0,292H

 

7-Para se obter uma impedância de 600<30° Ω com uma frequência de 1.000Hz, quais os valores de indutância e resistência que podem ser ligados em série? R.: 480 ohms; 0,04H

8-Um solenóide com indutância de 0,5H e resistência de 24 Ω é ligado a uma fonte de 120V. 60 Hz.  R:76 VA; 9,6W; 12,6%(em atraso)

a)    Qual a potência aparente no solenóide?

b)   Qual a potência real no solenóide?

e) Qual o fator de potência no solenóide

9-Uma bobina, cujo fátor de potência em atraso é igual a 0,5, é ligada em série com um resistor a uma fonte de C.A. de 110V. A tensão na bobina é de 76V e o fator de potência do circuito é 0,8. Determinar a tensão no resistor.    R.: 50V

10-Um resistor e um capacitor são ligados em série a uma fonte de 120V, 25 Hz, e solicitam 0,54A. A diferença de potencial entre os terminais do resistor é de 96V. Determinar a diferença de potencial entre os terminais do capacitor, a impedância do circuito na forma polar e a capacitância do capacitor. R.: 72<-90° V; 222<36° Ω

11- Que capacitor deve ser ligado em série com um resistor de 560 ohms, para limitar sua dissipação a W, quando ligadosa uma fonte de 120 V, 60 Hz? R:2,32µF

12- Um circuito de CA. em série contém 36Ω de resistência não-indutiva e 16 µF de capacitância. Qual a corrente que este circuito solicita quando é ligado a uma fonte de 110 V, 50 Hz? R: 0,5A

13-Dado o circuito

R = 100 Ω

L = 0,1H

C = 5µF

E =30V

ω= 500 rd/s

Determinar os valores eficazes da corrente, da tensão em ''R" e da tensão em "L" R.: 58,3 mA; 5,83 V; 2,91V

14-Um motor de indução monofåsico solicita 760 W, com fator de potência de 80% em atraso, quando é ligado a uma fonte de 110V, 60 Hz Para que o motor possa trabalhar com uma fonte de ISO V, 60 Hz, deverá ser ligada em sene com ele uma bobina com fator de potência em atraso igual a 30%. Determinar a resistência e a reatância da bobina. R.: 1,6 Ω; 5,1 Ω

15-Num circuito monofásico estão ligados um amperímetro, um voltímetro e um wattímetro que indicam, respectivamente, 12A, 120V e 600W. Determinar o fator de potência, o ângulo de defasagem, a irnpedância e a resistência efetiva. R.: 0,4; 65°; 10 Ω; 4Ω

16-Um circuito de CA em série tem uma resistência de 10 Ω, uma reatância indutiva de 40 Ω e uma reatância capacitiva de 60 Ω, quando ligado a uma fonte de 220 V, 60 Hz. determinar a impedância do circuito expressa em coordenadas polares e a intensidade da corrente.

R: 22,37<-630 26'Ω; 9,85A

17-Um resistor e um capacitor são ligados em série a uma fonte de 440 V, 50 Hz. A potência solicitada pelo circuito é de 630W e a grandeza da corrente é 2,6 A. Determinar a impedância, a resistência efetiva e a capacitância em microfarads  R:169<56°30’ Ω; 93,2Ω 22,5µF

18-Determinar a tensão necessária para produzir uma corrente de 3,5A em um circuito de CA. em série, constituido por 18Ω de resistência, 9Ω de reatância indutiva e 22Ω de reatância capacitiva. R: 78<-35° V

19-É necessário que passe uma corrente de 100 mA pela bobina de um relé, para que se fechem seus contatos. Para fazê-lo funcionar com uma fonte de CC. são necessários 24V. Com uma fonte de CA de 60 Hz são necessários 160V. Qual a capacitância, em série com o relé, que permitirá seu funcionamento com uma fonte de 120 V, 60 Hz?           R: 6,5 µF.

20-Um circuito em série de CA contém um resistor não-indutivo, um capacitor e uma bobina que apresenta tanto resistência como indutância. Sabendo que a tensão no resistor de 40V, no capacitor é de 80V e na bobina é de 60 V, determinar a tensão aplicada ao circuito e o ângulo de defasagem entre a corrente e a tensão aplicada. Sabe-se ainda que a corrente está atrasada de 45° em relação à tensão entre os terminais da bobina.

R: 90,7V; 24º30’

21-Determinar a indutância a ser ligada em Série com uma capacitância de 350ρF. para que haja ressonância a 600 kHz. R:  0,2mH

22-No circuito da Fig. abaixo, que está em ressonância, determinar a intensidade da corrente, o fator de potência, a impedância e as tensões RI, XLI e XCI.

R: 24A; cosф=1; 5 Ω; 120V; 1920V; 1920V

23-A bobina do circuito de sintonia de um resistor de rádio tem uma indutância de 300µH e 15Ω de resistência. Qual o valor do capacitor a ser ligado em série com a bobina, para que o circuito entre em ressonâncta com uma frequência de 840 kHz?

R.: 120 ρF

24-O capacitor variável usado na sintonia de um receptor tem uma capacitância máxima de 365ρF e uma capacitância minima de 30 ρF.

a)   Que indutância é necessária para que a frequêncla mais baixa a ser sintonizada seja de 540 kHz?

b)   Qual a frequência mais alta que pode ser sintonizada com este circuito?

R.: 239 H; 1,89 MHz

25-O circuito de autopolarização de um amplificador de áudio consiste de um resistor de 2.200Ω em paralelo com um capacitor de 0,2 µF. Na frequência de 1000 Hz.

a)    Qual é a admitância do circuito de cátodo, na forma polar?

b)   Qual é a impedância equivalente do circuito de cátodo em coordenadas retangulares?

R.: 0,00133 <70°S; 256 -j703Ω  

26-Num circuito de CA em paralelo a corrente da linha é 24,2<-17°14’A e a corrente num dos ramos é 14,7<54°26’A. Determinar a corrente no outro ramo, dando a resposta na forma polar.  15,4<18°30’A

27-Um circuito de CA paralelo contém resistência pura no 1° braço, indutância pura no 2º braço e capacitância pura no terceiro. Sabendo que as correntes nos braços são iguais, respectivamente, a 30 A, 25 A e 15 A, determinar a corrente solicitada da fonte e o ângulo de defasagem entre ela e a tensão aplicada ao circuito.     R: 31,6A; 18°26’

28-Um circuito de corrente alternada em paralelo contém 0,0001Ω de resistência e 2 mH de indutância em um dos ramos, e 500ρF de capacitância no outro ramo. Qual a frequência de ressonância deste circuito?   R.: 159.000 Hz

29-Um motor monofásico solicita 200 W com um fator de potência igual a 0,8 (em atraso), quando é ligado a uma fonte de 220 V, 60 Hz. Um capacitor estático é ligado em paralelo com o motor, para tornar unitario o fator de potência do circuito. Determinar a capacitância requerida.

R.: 82,2 µF

30-Um motor de indução solicita 6 A, com um fator de potência (em atraso) de quando é ligado a uma fonte de 208V, 60 Hz.

a)   Que valor de capacitância deverá ser ligado em paralelo com o motor para tornar unitário o fator de potência do circuito?

b)   Qual será. então, a intensidade da corrente fornecida pela fonte?

R: 46 µF; 4,8A

31-O fator de potência de uma carga ligada a uma fontede 120 V, 60 Hz, elevado de 0,707 (em atraso) para 0,866 (em atraso), ligando-se um capacitor de 53µF em paralelo com a mesma. Qual é a potência real na carga?   R: 682 W

32-Uma bobina (com 10Ω de resistência e 12Ω de reatância indutiva) é ligada em série com um circuito paralelo de dois ramos (Figura abaixo). O ramo um contém 20Ω de resistência e 40Ω de reatância capacitiva, e o ramo dois contém 15Ω de resistencia e 20Ω de reatância indutiva. Determinar a impedância do circuito série-paralelo.

R.: 41,9<30°31’ Ω

33-Determinar a impedância do circuito (Fig. abaixo) e o fator de potência do mesmo.

R: 70<56º58’ Ω ; 0,5

34-O fator de potência do circuito (Fig. abaixo) é unitário. Que corrente existe no braço com o capacitor? R: +j8

 

 

35- Se a capacitância no circuito (Fig. abaixo) for de 200 ρF, determinar as indutâncias de L1 e L2 para que o circuito rejeite um sinal de 456 kHz e aceite um sinal de 1200 kHz.

R.: 103 mH; 612µH