Potencia CA - exercicios resolvidos de eletricidade basica PDF

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JARAGUÁ DO SUL - RAU BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

PROFESSOR: Aldo Zanella Junior COMPONENTE CURRICULAR: Eletricidade Básica - ELB TURMA: 2ª Fase Matutino POTÊNCIA EM CORRENTE ALTERNADA - EaD 12.1 Contextualização A potência é definida como a taxa de aplicação da energia, ou, de uma maneira mais genérica, uma medida da velocidade de realização do trabalho. Assim, uma pessoa com menor capacidade física leva mais tempo para carregar uma massa de 20 kg a certa distância do que uma pessoa mais “forte”. Isso porque esta última tem maior potência, portanto executa o “trabalho” (aqui trabalho tem duplo sentido) mais rapidamente. E se lembrarmos que trabalho e energia tem suas similaridades, inclusive a mesma unidade de medida, podemos aplicar essa mesma lógica para a potência elétrica. O único item que diferencia a potência elétrica da potência mecânica é o chamado fator de potência, que é uma medida da quantidade de potência que é realmente convertida em trabalho na saída do sistema. Seria equivalente a dizer que se você empurrar um carrinho de mão por um percurso de 10 metros, somente o esforço que você faz no sentido horizontal realiza trabalho, pois o fato de levantar o carrinho não resulta em resultado prático nenhum, apesar de necessário. A medição de potência elétrica é feita pela medição simultânea de tensão e corrente, que multiplicadas resultam na potência total. Multiplicando-se a potência total pelo fator de potência, tem-se a potência ativa. S=V ∙ I [ VA ] P=V ∙ I ∙ FP [W ]

Potência aparente (total) em volt-ampére Potência ativa (real) em watt

Essas contas são feitas para circuitos monofásicos. Para circuitos trifásicos pode-se fazer os mesmos cálculos para as tensões e correntes de fase e somando-se as potências de cada fase. Ou pode-se calcular pela tensão e corrente de linha e multiplicar por raiz de 3. Ou seja: P3 f =3∙ V F ∙ I F ∙ FP P3 f = √ 3 ∙ V L ∙ I L ∙ FP

12.2 Pré-relatório Realizar pesquisas sobre o tema, utilizando as fontes possíveis, atentando para a veracidade das informações das fontes. 12.3 Atividade prática 12.3.1 MATERIAIS E COMPONENTES Qtde Descrição 1 Computador 1 Simulador Tina-TI

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12.3.2 ROTEIRO 1. Monte o circuito abaixo com os três geradores de função senoidal com 48 V RMS e 60 Hz, colocando as defasagens conforme último laboratório. Acople os amperímetros e multímetros conforme diagrama e anote os valores medidos na Tabela 1;

2. Substitua os amperímetros e voltímetros por wattímetros, utilizando a mesma ligação. Anote os valores na Tabela 2; 3. Inclua os indutores no circuito conforme diagrama abaixo e meça novamente as tensões e correntes. Anote na Tabela 3;

4. Meça as potências por fase do circuito indutivo e anote na Tabela 4; 5. Monte o circuito indutivo agora em triângulo e meça novamente correntes, tensões e potências, anotando os resultados na Tabela 5.

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12.4 Questões para reflexão 1 – Calcule a potência de cada resistor no circuito em estrela resistivo e compare com as potências medidas nesse circuito: P=i ∙ U P = 4,81 ∙ 48,08 P = 231,2W -> como a tensão e corrente são iguais para todas as resistências, esse cálculo serve para todas. 2 – Calcule a potência de cada conjunto resistor-indutor no circuito em estrela indutivo e compare com as potências medidas nesse circuito. Avalie os resultados com o que foi estudado e compare com o caso do circuito resistivo: P=i ∙ U P = 2,25 ∙ 48,08 P = 108,18W 3 – Calcule a potência trifásica dos circuitos em estrela e em triângulo, considerando que as potências medidas são as potências monofásicas e que: Ptrifásica=3 ∙ Pmonofásica

Os dois circuitos indutivos em estrela e em triângulo tem a mesma potência trifásica? Não. Estrela Indutivo: Ptrifásica=3 ∙ 50,78 Ptrifásica=152,34 W Triângulo Indutivo: Ptrifásica=3 ∙ 152,34

Ptrifásica=457,02W

4 – Busque o conceito de corrente e tensão de linha e de fase e faça uma relação com as tensões e correntes medidas: Tensão de linha é a tensão medida de fase a fase dentro de um circuito, já a tensão de fase é a tensão

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de um fase (caso o circuito tenha mais de uma) em relação ao neutro.

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Atividade 12: POTÊNCIA EM CORRENTE ALTERNADA Estudante: __________________________________ Data: Tabela 1: Circuito estrela resistivo com amperímetro e multímetro

Grandeza VM1 AM1 VM2 AM2 VM3 AM3

Valor 48,08V 4,81A 48,08V 4,81A 48,08V 4,81A

Tabela 2: Circuito estrela resistivo com wattímetro

Grandeza PM1 PM2 PM3

Valor 231,2W 231,2W 231,2W

Tabela 3: Circuito estrela indutivo com amperímetro e multímetro

Grandeza VM1 AM1 VM2 AM2 VM3 AM3

Valor 48,08V 2,25A 48,08V 2,25A 48,08V 2,25A

Tabela 4: Circuito estrela indutivo com wattímetro

Grandeza PM1 PM2 PM3

Valor 50,78W 50,78W 50,78W

Tabela 5: Circuito triângulo indutivo

Grandeza VM1 AM1 VM2 AM2 VM3 AM3 PM1 PM2 PM3

Valor 39,03V 3,9A 39,03V 3,9A 39,03V 3,9A 152,34W 152,34W 152,34W...