(O) controlador de tensão (C A) monofásico da Fig. 5-1a tem uma fonte de 480 Vrms em 60 Hz e uma resistência de carga de 50 Ω. O ângulo de atraso é de 60°. Determine:
(a) a tensão rms na carga,
(b) a potência absorvida pela carga,
(c) o fator de potência.
(a) a tensão rms na carga,
(b) a potência absorvida pela carga,
(c) o fator de potência.
Passo 1
O enunciado descreve um controlador de tensão monofásico em regime de controle de ângulo de disparo (phase-angle control) com fonte de tensão
a
alimentando uma carga puramente resistiva de
. O disparo ocorre com atraso de
, de modo que a tensão no resistor vale
apenas de
até
(e simetricamente de
até
). Vamos calcular, nesta ordem:
- a tensão rms na carga,
- a potência absorvida,
- o fator de potência.
Passo 2
Para achar a tensão rms de uma forma de onda que conduz de
a
em cada semi-ciclo, usamos
Como
,
Portanto
Substituindo
, obtemos
Passo 3
Agora colocamos
e
V:
Logo
Passo 4
A corrente rms na carga é
A potência absorvida pela carga é
Passo 5
O fator de potência é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)