Relatório Potencia Monofásica

[pic 1]

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ – CAMPUS SOBRAL CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

DISCIPLINA: CIRCUITOS ELÉTRICOS 2 PROFESSOR: MARCUS ROGÉRIO DE CASTRO

PRÁTICA Nº 05 POTÊNCIA MONOFÁSICA

ALUNO	MATRÍCULA
FRANCISCO EVANDRO LIMA M. FILHO	421632

Sobral 2021

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        3

2.        OBJETIVOS        4

3.        MATERIAL UTILIZADO        4

4.        SIMULAÇÃO        5

5.        CONSIDERAÇÕES SOBRE A SIMULAÇÃO        11

6.        QUESTIONÁRIO        12

7.        CONCLUSÃO        16

8.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        17

1. INTRODUÇÃO

Os circuitos monofásicos são mantidos por uma única tensão alternada  

A potência média ou ativa, é a potência que é convertida de uma forma elétrica para uma não elétrica, e a potência reativa fica transitando entre a carga e a fonte, servindo para magnetizar as bobinas dos equipamentos elétricos, a potência ativa pode ser dada pela equação 1 e a reativa pela equação 2.

                        

                                                                                                          (1)[pic 2]

                                                                                                  (2)                                        (1)        [pic 3]

Utilizando a potência ativa e a reativa pode-se encontrar o valor da potência complexa, o que pode ser visto na equação 3.

𝑆 = 𝑃 + 𝑗𝑄

(3)

O fator de potência é a relação entre a potência aparente e a potência ativa, e seu valor pode ser obtido através da equação 4.

                                                                          (4)[pic 4]

Durante os procedimentos dessa prática irão ser utilizadas algumas dessas equações além de algumas derivadas para calcular informações sobre impedâncias, correntes e potências eficazes e instantâneas.

1. OBJETIVOS

• Determinar a potência complexa de cargas tipicamente indutivas e capacitivas;
• Determinar o fator de potência de cargas monofásicas.

1. MATERIAL UTILIZADO

• Varivolt 0-240 V (Tensão Alternada);
• Banco de Resistores;
• Banco de Indutores;
• Banco de Capacitores;
• Voltímetro CA;
• Amperímetro CA;
• Wattímetro.

1. SIMULAÇÃO

Para essa simulação é necessário montar o circuito da figura 1, utilizando uma fonte de 110 Vrms, um banco resistivo de 300 Ω, um banco indutivo de 400mH e um banco capacitivo de 30 𝜇F, em seguida foi encontrado o valor da corrente, do fator de potência, da potência aparente, reativa, ativa e complexa, o que pode ser visto na tabela 1.

Figura 1 – Esquemático do circuito da simulação

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Fonte: Roteiro da prática.

Na primeira simulação foi utilizado três resistores em paralelo, dessa forma para encontrar o valor da potência é necessário calcular o valor da resistência equivalente, o que pode ser visto nas equações 5 e 6.[pic 6]

1 𝑅𝑒𝑞 =   1        1        1  = 100Ω 300 + 300 + 300	(5)
𝑉2        1102 𝑃 =     RMS   =        = 121 𝑊 𝑅𝑒𝑞        100	(6)

Por se tratar de um circuito totalmente resistivo, o valor da potência ativa é igual ao da aparente,ou seja, 121VA[pic 7][pic 8]

A simulação pode ser vista na figura 2.

Figura 2 – Circuito com três resistores em paralelo[pic 9]

Fonte: Autoria própria.

Através da equação 7 é possível calcular o valor do fator de potência.[pic 10][pic 11]

𝑃        121 FP =        =        = 1 𝑉𝑒𝑓𝐼𝑒𝑓        110 ∗ 1,1

(7)

Na segunda simulação foi necessário utilizar dois indutores em paralelo, sendo o circuito puramente indutivo.

Figura 3- Circuito com dois indutores em paralelo

[pic 12]

                            Fonte: Autoria Própria

Assim é possível perceber que o circuito é totalmente indutivo, logo a sua potência ativa é 0 e temos:

                            Q = P =                                  (8)[pic 13]

 Logo a corrente igual a 1,44A e existe uma defasagem de 90º entre a corrente e a tensão, logo    a corrente é descrita por:

                                                           I RMS = 1,44 /_ -90º                                                  (9)

                O fator de potência do circuito também é 0.

                                                                              (10)[pic 14]

 

Na terceira simulação foi utilizado apenas um capacitor dessa forma como o circuito é totalmente capacitivo sua potência ativa é 0