Uma carga série R = 50,0 O e L = 200 mH é alimentada por tensão senoidal V_rms = 120 V a f = 60,0 Hz. Calcule…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma carga série R = 50,0 O e L = 200 mH é alimentada por tensão senoidal V_rms = 120 V a f = 60,0 Hz. Calcule a corrente eficaz I_rms. Use X_L = 2pfL (O) e |Z| = v(R²+X_L²).
- A) I_rms ˜ 1,33 A.
- B) I_rms é 1,00 A devido a Z exagerado.
- C) A corrente eficaz I_rms é 0,80 A, com Z = 120 O.
- D) A corrente é 0,5 A, alegando que não há indutância.
- E) I_rms resulta em 2,00 A, desconsiderando a reatância indutiva.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a reatância indutiva. X_L = 2 x pi x 60,0 x 0,200 = 75,4 ohms (aproximadamente, com pi = 3,1416). Passo 2: Calcule a impedância da série RL. |Z| = raiz de (50,0^2 + 75,4^2) = raiz de (2500 + 5685) = raiz de 8185 = 90,5 ohms. Passo 3: Aplique a Lei de Ohm em valores eficazes. I_rms = V_rms / |Z| = 120 / 90,5 = 1,33 A. Passo 4: Conclusão: a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa B está errada porque 1,00 A exigiria |Z| = 120 ohms, valor que é a tensão e não a impedância. A alternativa C está errada porque, mesmo com Z = 120 ohms, a corrente seria 1,00 A e não 0,80 A. A alternativa D está errada porque ignorar a indutância leva a 120/50 = 2,4 A, e não a 0,5 A. A alternativa E está errada porque, desprezando a reatância, a corrente seria 120/50 = 2,4 A, e não 2,00 A.
💡 Dica: Calcule a reatância indutiva e a impedância antes de encontrar a corrente.
Alternativa por alternativa
X_L = 2p·60·0,200 = 75,40 O. |Z|=v(50,0²+75,40²)=90,48 O. I_rms = 120/90,48 ˜ 1,327 A ˜ 1,33 A.
O aluno parece tomar a impedância como igual à tensão de 120 V, obtendo 1,00 A, e atribui isso a um suposto valor exagerado de Z.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a impedância e a corrente, subestimando a contribuição da reatância indutiva no circuito.
O aluno afirma Z = 120 ohms, o que daria 1,00 A, e não 0,80 A; a alternativa é internamente inconsistente, sugerindo erro de cálculo ou confusão entre tensão e impedância.
O aluno acredita que a indutância pode ser ignorada, mas mesmo assim não calcula a corrente só pela resistência (120/50 = 2,4 A), chegando a um valor sem base no enunciado.
O aluno desconsidera a reatância indutiva, o que é um erro conceitual, e ainda faz a divisão errada: sem X_L a corrente seria 120/50 = 2,4 A, não 2,00 A.
Raio-X da questão
circuito RLC
avaliacao
circuitos elétricos · reatância indutiva
Revisar as fórmulas de impedância e corrente em circuitos RLC.
O aluno pode confundir a relação entre a impedância e a corrente, subestimando a contribuição da reatância indutiva no circuito.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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