Afirme verdadeiro (V) ou falso (F) em relação às seguintes proposições: (I) Num circuito que contém apenas um indutor, o fator de potência é negativo. (II) Num circuito que contém apenas um capacitor, a potência média é nula. (III) Em um resistor, a tensão e a corrente estão defasadas em 90 graus. (IV) Em um resistor, o fator de potência é igual a 1.

Alternativa C

Esta questão aborda conceitos fundamentais de circuitos de corrente alternada (CA), especificamente sobre a distribuição de potência entre componentes ideais (resistores, capacitores e indutores).

Análise dos Conceitos

Para resolver, precisamos entender como cada componente se comporta em relação à potência média e ao fator de potência:

• Potência Média (Ativa): É a potência realmente convertida em trabalho ou calor. Apenas os resistores consomem potência média.
• Componentes Reativos (L e C): Armazenam energia no campo magnético (indutor) ou elétrico (capacitor) e a devolvem à fonte. A potência média líquida consumida por eles em um ciclo completo é zero.
• Fator de Potência (FP): É definido pelo cosseno do ângulo de fase entre tensão e corrente (\cos \phi).
• Para resistores: \phi = 0^\circ \Rightarrow \text{FP} = 1.
• Para indutores/capacitores puros: \phi = \pm 90^\circ \Rightarrow \text{FP} = 0.

Análise das Afirmações

Vamos examinar cada item com base na teoria acima:

1. Afirmação I: "Num circuito o qual contém apenas um capacitor a potência média é nula"

• Em um capacitor puro, a corrente está adiantada de $90^\circ$ em relação à tensão. Como não há dissipação de energia, a potência média é zero.
• Classificação: VERDADEIRO (V)

1. Afirmação II: "Num circuito o qual contém apenas um indutor a potência média é nula"

• Em um indutor puro, a corrente está atrasada de $90^\circ$ em relação à tensão. Assim como no capacitor, ele armazena e devolve energia sem consumo líquido médio.
• Classificação: VERDADEIRO (V)

1. Afirmação III: "Num circuito o qual contém apenas um capacitor o fator de potência é [zero]"

• O fator de potência é dado por \cos(90^\circ), que resulta em 0. Isso indica que toda a potência aparente é reativa.
• Classificação: VERDADEIRO (V)

1. Afirmação IV: "Num circuito o qual contém apenas um resistor o fator de potência é nulo"

• Em um resistor, tensão e corrente estão em fase (\phi = 0^\circ). O fator de potência é \cos(0^\circ) = 1, ou seja, unitário. A afirmação diz que é nulo.
• Classificação: FALSO (F)

Conclusão

A sequência correta das afirmações é V, V, V, F.

Comparando com as alternativas apresentadas na imagem:

• A) V, V, V, V
• B) F, V, V, V
• C) V, V, V, F
• D) F, V, V, F

Portanto, a alternativa correta é a C.