Determine a potência reativa necessária para corrigir FP de 0,75 para 0,95 em uma carga de 15 kW .
Passo 1
O enunciado dá e pede o seguinte (tudo foi retirado do enunciado):
- Potência ativa da carga:
. - Fator de potência inicial:
. - Fator de potência desejado:
.
O que é pedido: determinar a potência reativa que deve ser fornecida por um banco de capacitores para corrigir o fator de potência depara na carga de .
Passo 2
Conceitos e fórmulas importantes (explicadas de modo prático):
- O fator de potência é
, onde é o ângulo entre tensão e corrente. Assim . - Potência aparente:
. Aqui tem unidade de kVA quando está em kW. - Potência reativa:
. Mas é mais prático usar a relação com tangente: Ou seja, conhecendo e o fator de potência (via ), calcula-se diretamente . - Como
, pode-se obter por: porque .
Explicando em palavras: a potência reativa de uma carga indutiva é positiva (consumida). Para subir o FP (torná-lo mais próximo de 1) adiciona-se potência reativa capacitiva, que tem sinal oposto; a quantidade de kVAr do capacitor deve ser exatamente a diferença entre a reativa inicial e a reativa correspondente ao novo FP.
Passo 3
Calcular a potência reativa inicial
(com
):
- Primeiro calculamos
: Num valor aproximado, - Agora
:
Passo 4
Calcular a potência reativa desejada
(com
):
- Calculamos
: Num valor aproximado, - Agora
:
Passo 5
Potência reativa que o capacitor deve fornecer:
- O capacitor precisa fornecer a diferença entre a reativa inicial e a reativa desejada:
- Substituindo os valores aproximados:
Interpretação física: isso significa que é necessário um banco capacitivo de aproximadamente
. Em termos de sinal, o capacitor injeta potência reativa capacitiva (geralmente indicada como
se for para somar sinais), mas para especificação de equipamento usa-se a magnitude
.
Passo 6
Dica prática para prova: faça sempre em três passos rápidos — calcule
a partir do FP, multiplique por
para achar
, e subtraia
s (inicial menos final). Arredonde o resultado para dois dígitos significativos ao especificar o banco de capacitores (por exemplo,
).