- Uma carga padronizada para ensaio de TC apresenta
ohm, impedância de 2 ohms e indutância
a 60 Hz e 5 A no secundário. Qual é a designação ABNT para esta carga?
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados (vou reproduzir exatamente os números que você passou):
- resistência da carga:
; - impedância da carga:
(módulo informado); - indutância da carga:
; - frequência:
; - corrente no secundário (corrente nominal usada para o ensaio):
.
O que a questão pede: saber “qual é a designação ABNT para esta carga”. Ou seja, transformar esses dados na designação padrão usada em ensaios de transformadores de corrente segundo a ABNT (forma usual: potência aparente da carga em VA e fator de potência, indicando se é indutiva).
Passo 2
Entender o que a designação ABNT espera: para cargas padronizadas de ensaio de TC (transformador de corrente) a prática comum é informar a potência aparente absorvida pela carga em
quando a corrente nominal passa por ela, e o fator de potência (ou coseno do ângulo de fase), com indicação se é indutivo (atraso). Portanto precisamos calcular a tensão na carga em regime senoidal e a potência aparente
e o fator de potência
.
Explicando as fórmulas que vamos usar:
- A reatância indutiva vale
. Aqui é a frequência em hertz e a indutância em henries. - O módulo da impedância de um ramo série
é , onde é a resistência e a reatância. - A tensão eficaz na carga é
, onde é a corrente eficaz. - A potência aparente é
(em VA). - O fator de potência é
(positivo se a resistência estiver em série com a reatância indutiva; se a reatância for indutiva, a potência é com atraso).
Passo 3
Calcular a reatância indutiva
:
Substituindo
e
:
Fazendo as contas passo a passo:
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Passo 4
Verificar o módulo da impedância com
e
:
Calcular:
o que confirma a impedância módulo informada no enunciado (aproximação numérica).
Passo 5
Calcular a tensão na carga com
:
Explicando: essa é a tensão eficaz em toda a carga quando passar a corrente nominal de
.
Passo 6
Calcular a potência aparente
(em VA) e o fator de potência
:
O fator de potência:
Como a reatância é indutiva (
), o fator de potência é com atraso (indutivo).
Passo 7
Interpretando para a designação ABNT: a forma usual de indicar uma carga padronizada para ensaio de TC é dando a potência aparente em VA e o fator de potência (com indicação se é indutivo). Assim a carga é designada como
com fator de potência
indutivo, à frequência de
e corrente de ensaio
. Em notação curta frequentemente usada: “50 VA,
(ind.)”.
Resposta
50 VA, fator de potência
indutivo (para
,
)