Uma carga monofásica é alimentada em
. A carga absorve 8 A , com FP 0.9 indutivo.
Calcule o que se pede.
A potência aparente da carga em VA.
A potência ativa da carga em W.
A potência reativa da carga em VAR.
O ângulo entre a tensão e a corrente em graus.
Calcule o que se pede.
A potência aparente da carga em VA.
A potência ativa da carga em W.
A potência reativa da carga em VAR.
O ângulo entre a tensão e a corrente em graus.
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede as quantidades listadas abaixo.
Dados (retirados do enunciado):
Perguntas (o que devemos calcular):
Passo 2
Entender as grandezas elétricas (mini-aula rápida, sem mistério).
- Potência aparente
é a combinação de tensão e corrente sem considerar o deslocamento de fase; sua unidade é volt-ampere (VA) e, em circuitos monofásicos, calcula-se por:
onde
é a tensão eficaz em volts e
é a corrente eficaz em ampères.
Passo 3
Cálculo da potência aparente usando a fórmula acima.
Passo 4
Agora a potência ativa
(ou real) — a parte da potência que realiza trabalho ou é dissipada em calor.
- Relação entre
, e o fator de potência (onde , sendo o ângulo entre tensão e corrente):
Expliquei: o fator de potência é o cosseno do ângulo de defasagem; multiplicando
por
obtemos a componente real.
Passo 5
Cálculo da potência ativa:
Passo 6
Potência reativa
— representa a energia que oscila entre fonte e reatância (capacitiva ou indutiva). No triângulo de potências vale a identidade:
Dessa identidade segue que:
Outra forma útil é usar
:
Como o problema diz “indutivo”, a reativa será positiva (sinal convencional de reativos para carga indutiva).
Passo 7
Para evitar depender de uma função arco-cosseno numa calculadora, podemos calcular
a partir do fator de potência:
Calcule a raiz:
Passo 8
Cálculo da potência reativa usando
:
Arredondando razoavelmente:
Passo 9
Agora calculamos o ângulo
. Sabemos que
, então:
Convertendo para graus (valor padrão conhecido ou calculadora):
Arredondando:
Interpretação prática: como a carga é indutiva, a corrente está defasada em atraso (lag) em relação à tensão por esse ângulo.