Problema 55-2    Fonte:  Problema 5 - página 510 -    BOYLESTAD, Robert - Livro: Introdução à Análise de Circuitos - Ed. Pearson Education do Brasil - 10ª edição - 2004.

Para o circuito mostrado na Figura 55-02.1, calcule:

a) a corrente I.

b) a tensão V_C.

c) a potência média fornecida ao circuito.

Solução do Problema 55-2   

Item a

Note que os dois capacitores de -j 400 cada um, estão em paralelo. Assim, a capacitância equivalente é igual a -j 200. A impedância composta pela resistência R₂ e os capacitores será denominada de Z_C, vale:

Por outro lado, pode-se fazer o mesmo para a outra impedância, chamando-a de Z_L, ou:

Pode se calcular os valores de i_C e i_L.

Efetuando-se o cálculo:

Para i_L:

Efetuando-se o cálculo:

Diretamente do circuito, sabe-se que I = i_C + i_L. Então:

Efetuando-se o cálculo:

Observe que a corrente I está adiantada de 24,62° em relação à tensão, significando que temos um circuito com predominância capacitiva.

Item b

Para se encontrar o valor de V_C, usa-se a lei de Ohm. Assim:

Efetuando-se o cálculo:

Item c

Para se calcular a potência média fornecida ao circuito pela fonte, usa-se a equação:

Efetuando-se o cálculo: