Concurso: Circuito de corrente alternada

Estas questões vêm da CEBRASPE, Concurso de Analista de Gestão de Resíduos para Engenharia Elétrica em 2019.

Agradeço a sugestão de questão por José P. N.

Questões

(Adaptado) No seguinte circuito, todos os elementos são ideais, os valores das fontes de tensão e de correntes são eficazes, α e β são constantes, e I0e é uma fonte senoidal com frequência igual a ω.

Circuito de corrente alternada (Fonte: Cebraspe)
Circuito de corrente alternada (Fonte: Cebraspe)

A partir do circuito apresentado e das informações a ele relacionadas, julgue [como CERTO ou ERRADO] os itens a seguir.

59 – Se ω = 0, então a tensão V0 será igual a V1/ α.

60 – A potência complexa fornecida pela fonte βI1 é igual a |V1|2/R2.

61 – A tensão V0 e a corrente que passa através do resistor R1 têm diferença de fase nula.

62 – Se o fasor da corrente I1 for |I1|ejθ1, então V1 = βR2|I1|ejθ1 .

63 – A expressão V0 = R1I0e – R1I1 está correta para o circuito em questão.

Soluções

59 – Se ω = 0, então a tensão V0 será igual a V1/α.

CORRETO. Em corrente contínua (ω = 0), o indutor (jωL) tem impedância zero. Dessa forma, independente do valor da corrente I1, a tensão V0 será igual à tensão da fonte V1/α.

60 – A potência complexa fornecida pela fonte βI1 é igual a |V1|2/R2.

ERRADO. A potência complexa fornecida pela fonte é |V1|2/(R2||-j/ωC) (módulo de tensão ao quadrado dividido pela impedância). A potência complexa depende também da impedância do capacitor.

Esta questão verifica se o candidato sabe a diferença entre potência ativa e potência complexa, pois a potência ativa (parte real da potência complexa) é |V1|2/R2.

Você sabe a diferença entre as potência Complexa, Aparente, Ativa e Reativa?

61 – A tensão V0 e a corrente que passa através do resistor R1 têm diferença de fase nula.

CORRETO. A corrente no resistor R1 é V0/R1. Como a impedância do resistor não possui parte imaginária, não há diferença de fase entre tensão e corrente.

62 – Se o fasor da corrente I1 for |I1|ejθ1, então V1 = βR2|I1|ejθ1 .

ERRADO. A tensão V1 é igual a -βI1(R2||-j/ωC) (corrente vezes impedância). Note o sinal negativo. Dessa forma, V1 = -β(R2||-j/ωC)|I1|ejθ1. A tensão depende também da impedância do capacitor.

Eliminando o capacitor do circuito (fazendo C=∞ ou ω=0) a tensão seria V1 = -βR2|I1|ejθ1. Note o sinal negativo, que não está presente no enunciado.

63 – A expressão V0 = R1I0e – R1I1 está correta para o circuito em questão.

CORRETA. Esta é uma das formas de escrever a tensão V0. Podemos pegar a equação do enunciado e reorganizá-la…

V0 = R1I0e – R1I1

V0 = R1(I0e – I1)

V0/R1 = I0e – I1

V0/R1 + I1 – I0e = 0

para obter a Lei das Correntes de Kirchhoff do nó V0.

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Autor: Djones Boni

Engenheiro Eletricista e Eletrônico. Professor de Engenharia Eletrônica na UTFPR Toledo. Interesses: Sistemas eletrônicos embarcados e de tempo real.

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