Alternativa A - 1500 Hz
Introdução
O problema solicita o cálculo da frequência em um circuito RL, fornecendo a reatância indutiva e o valor da indutância. É importante notar que a tensão da fonte (220V) é uma informação adicional neste caso específico, pois não é necessária para encontrar a frequência quando já conhecemos a reatância.
Desenvolvimento
Para resolver esta questão, utilizamos a fórmula fundamental da reatância indutiva (X_L):
X_L = 2 \cdot \pi \cdot f \cdot L
Onde:
- X_L é a Reatância Indutiva (em Ohms, \Omega).
- \pi é o número pi (aproximadamente $3,14$).
- f é a Frequência (em Hertz, Hz).
- L é a Indutância (em Henrys, H).
Passo a Passo do Cálculo
- Identificar os dados fornecidos:
- Reatância Indutiva (X_L) = $942 \, \Omega$
- Indutância (L) = $100 \, mH$ (precisamos converter para Henrys)
100 \, mH = 100 \times 10^{-3} \, H = 0,1 \, H - Tensão (V) = $220 \, V$ (não usada no cálculo da frequência aqui).
- Isolar a variável Frequência (f):
Rearranjando a fórmula original:
f = \frac{X_L}{2 \cdot \pi \cdot L} - Substituir os valores na equação:
Utilizando \pi \approx 3,14:
f = \frac{942}{2 \cdot 3,14 \cdot 0,1} - Realizar a operação:
Primeiro calculamos o denominador:
2 \cdot 3,14 \cdot 0,1 = 0,628
Agora dividimos a reatância pelo resultado:
f = \frac{942}{0,628}
f = 1500 \, Hz
Análise das Alternativas
| Opção | Valor | Status |
|---|
| A | 1500 Hz | Correta |
| B | 150 Hz | Incorreta (erro de ordem de grandeza) |
| C | 1,5 Hz | Incorreta |
| D | 1500 kHz | Incorreta (unidade errada) |
| E | 150 kHz | Incorreta |
Conclusão
O cálculo demonstra que a frequência necessária para gerar uma reatância de $942 \, \Omega$ em um indutor de $100 \, mH$ é exatamente 1500 Hz. Portanto, a alternativa correta é a letra A.