Lista de Exercícios Resolvidos Eletrotécnica Geral UESC - Circuitos Elétricos CA

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ UESC PRÓREITORIA DE GRADUAÇÃO PROGRAD DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS DCET CURSO ENGENHARIAS UESC 20231 Disciplina ELETROTÉCNICA GERAL Turma ENGª PRODUÇÃO Professor Clécio Ribeiro Cosenza Alunos Data entrega 29062022 Valor 10 pontos Nota AVALIAÇÃO 32 LISTA DE EXERCÍCIOS 1 Determine vst no circuito da Figura se a corrente ix no resistor de 1 for 05sen377t A Dado R4 Ω 2 Determine a impedância equivalente do circuito e a corrente it fornecida pelo gerador na Figura Considere a tensão e frequência do gerador de 220 V e 60 Hz respectivamente Dado R3 Ω 3 Um circuito elétrico é composto de uma resistência de 25 em série com uma indutância L100 mH A tensão aplicada é alternada de 120 V 60 Hz Obter a O ângulo de defasamento entre a tensão e corrente b O fator de potência do circuito c A potência ativa reativa e aparente fornecida pelo alternador d O novo fator de potência se ligar um capacitor de 20F em paralelo com a carga 4 Um resistor de 30 Ω uma reatância indutiva de 40 Ω e uma reatância capacitiva de 60 Ω estão ligados em paralelo através de uma linha CA de 120 V e 60 HZ conf Figura Obter o valor do módulo e ângulo da corrente IT fornecida pelo gerador a impedância equivalente ZT o fator de potência do circuito e as potências ativa reativa e aparente fornecida pelo gerador 5 Um Ramo RL série num circuito CA tem R10 e XL12 Um capacitor é ligado em paralelo através do ramo Qual deverá ser a reatância do capacitor se a unidade tiver que apresentar FP de 092 6 Nos dados de placa de um motor elétrico monofásico estão escritos Potência 3HP FP 090 Tensão nominal 380 V frequência 60 Hz rendimento 85 a Obter a potência aparente em KVA potência reativa em KVAr e a potência entregue no eixo do motor em KW 1HP746W b Obter a impedância Z equivalente desta carga 7 Para uma instalação industrial cuja carga é composta de 25 motores trifásicos de 3 cv380 VIV polos com fator de potência 073 15 motores trifásicos de 30 cv380 VIV polos com fator de potência 083 500 lâmpadas fluorescentes de 40 W com reator a baixo fator de potência ou seja04 em atraso com perda de 153 W A iluminação é ligada em 220 V a Determinar o fator de potência na demanda máxima prevista b Determinar a quantidade de reativos kVAr para uma instalação de bancos de capacitores necessário para elevar o fator de potencia a 092 8 Para o circuito TRIFÁSICO da figura abaixo obter as Potências ativa reativa e aparente fator de potencia FP corrente total na linha e seção adequada do condutor baseado na tabela I Obter a energia reativa capacitiva para corrigir o fator de potência da instalação para 095 TABELA I 9 Em uma instalação bifásica com neutro temse as seguintes cargas elétricas ligadas na tensão fase neutro de 220V dispostas conf figura abaixo Obter a A potência mínima de um transformador em KVA e o fator de potência da instalação para atendêlas b A potência reativa em kVAr de uma instalação de bancos de capacitores para elevar o FP até 095 c Obter a secção do condutor de entrada das cargas ramal circuito 1 e circuito 2 pelo critério de tensão e capacidade de corrente baseado na tabela anexa Para capacidade de corrente considerar maneira B1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria 2 circ1 e circ2 e 3 circ medidor condutores carregados tabela II Dado ρ00172 Ωmm²m preencher os resultados na tabela de quadro de respostas abaixo d Obter o disjuntor apropriado para cada circuito da instalação considerandoos múltiplos de 5A CARGA DESCRIÇÃO 1 22 lâmpadas de 100W com reator FP de 088 2 5 motores de indução monofásicos de 30CV FP de 089 1CV736W 3 6 ar condicionados de 1200W FP de 089 4 12 microcomputadores de 150W FP de 095 5 6 motores de indução monofásicos de 13CV FP de 087 1CV736W 6 28 lâmpadas de 40W com reator FP de 087 7 8 ar condicionados de 900W FP de 088 8 10 microcomputadores de 100W FP de 093 Distribuição dos circuitos Quadro de respostas ítem c TABELA II questão 7 10 Indicar os condutores para as instalações abaixo e a seção adequada para o ramal de entrada no quadro de distribuição de 127 V Considerar as tomadas de 600VA ω 377 Ix 05 30 Vo Ix 1 j1 Vo 05 30 1 j1 Vo 0707 135 I1 Vo j1 0354 135 I2 I1 Ix I2 0354 135 05 30 I2 0354 135 Vs I2 R Vs 0354 135 4 Vs 1414 135 Vst 1414 cos 377t 135 V f 60 ω 2πf ω 3768 Impedâncias 2mF 1 j 3768 0002 j 1327 2mH j 3768 2 10³ j 0754 10mF 1 j 3768 10 10³ j 0265 Impedância Equivalente Z 3 j0265 8 j0754 3 j02658 j0754 3 j0265 8 j0754 Z 2196 j 8472 Zeq Z j 1327 Zeq 2196 j 9799 Ω I 220 2196 j 9799 21908 7737 it 21908 cos 3768t 7737 A ω 2πf ω 3768 ZL j 3768 01 j 3768 120 25 j 3768 a i 120 25 j 3768 2654 5644 Angulo de defasamento 5644 atrasado indu tivo b FP cos θv θi FP cos 5644 FP 055 c P VI FP P 120 2654 055 175164 W Q VI sen 5644 Q 120 2654 sen 5644 Q 265392 VAr S VI S 120 2654 5644 31848 5644 V f d Zc 1 j 3768 20 10⁶ j 13269 Ic 120 j 13269 0904 90 Qc 0904² 13269 10844 VAr Req1 j60j40j60j40 j120 Req2 j1203030j120 2824 j706 I1 1202824 j706 9 j1 412 j1403 A FP cos 1403 FP 097 P 120412097 479568 W Q 120432sen1403 119857 VAr S VI S 1204321403 48441403 VA Zx raiz quadrada de 102 122 1562 a cos 0 092 0 2383 Xc Xl tg 0 Xc 32 tg 2383 Xc 32 0436 Xc j2752 ohm 5 a 3 HP 3746 2238 W Peixo 2238 W ou 2238 KW S 2238 09 2487 KVA Q 2487sen ocoseno 09 1084 KVAr b I SV I 2238 j1084 380 I 6542584 I 6542584 R 2238 6542 5232 ohm Xl 1084 6542 j2534 ohm Zeq 5232 j2534 ohm Novo Q 265392 10844 156952 Novo Potencia Aparente S raiz quadrada de 1751642 1569522 23513 Novo FP FP PS 17516423513 0744 25 motores 3cv380V IV polo FP073 Peixo252255 KW Pentrada 55082 6707 KW Sentrada 6707073 9188 KVA Qentrada 31880² 67070² 62797 KVAr 15 motores 30cv Peixo 1522 330 KW Pentrada 33009 36666 KW Sentrada 36666083 441767 KVA Qentrada 441767² 366660² Qentrada 246411 KVAr 500 lampadas Pent 553 500 27650 W Sent 2765004 69125 VA Qent 69125² 27650² 63254 VAr a PT P25 P30 PL500 PT 67070 366660 27650 PT46138 KW QT62797 246411 63354 QT372562 KW ST461380² 372562² ST593021 VA FP372562593021 063 b ocos0 092 θ 2307 Snovo 461380092 501500 VA Qnovo 501500² 461380² Qnovo196547 Qcopacitor 196547 372562 176014 VAr Qcapacitorfase 58671 VArfase 8 Motor 1 P 8715 5960 Peixo 596003 662222 W Seixo 662222085 779085 VA Q 779085² 662222² 410405 VAr Conjunto 3 motores P 325 75 KW S 750008 9375 VA Q 9375² 7500² 5625 VAr Motor 3 P 6000 S 6000 07 857143 VA Q 857143² 6000² Q 622123 Potencia Total P P M4 P C3 P M3 P 662222 7500 6000 P 2012222 Q T 410409 5625 612123 Q T 1585032 S T 2012222² 1585032² S T 2561516 I 2561516 3 220 6722 A Seção deve ser de 16 mm² a cos seno Θ 095 Θ 1819 S novo 2012222 095 2118128 Q novo 2118128² 2012222² Q novo 661384 Q capacitor 661384 1585032 Q capacitor 923648 Q capacitorfase 307883 VArfase 9 Carga 1 P 22 100 2200 W S 2200 088 2500 VA Q 2500² 2200² 118743 VAr Carga 2 Carga 2 P eixo 5 22 11 KW P entrada 11000 077 1428571 S entrada 1428571 089 1605136 Q 1605136² 1428571² Q 731879 VAr Carga 3 P 6 1200 7200 S 7200 089 808989 Q 808989² 7200² 368867 VAr Carga 4 P 12 150 1800 W S 1800 095 189474 Q 189474² 1800² 59194 VAr Carga 5 P 6736 4416 W S 4416087 507586 VA Q 507586² 4416² Q 250266 VAr Carga 6 P 2840 1120 W S 1120087 128736 VA Q 128736² 1120² 63974 VAr Carga 7 P 8900 7200 W S 7200088 818182 VA Q 818182² 7200² Q 388615 VAr 13 Carga 8 P 10 100 1000 W S 1000093 107527 Q 107527² 1000² Q 39523 VAr a Pₜ 2200 1428571 7200 18000 4416 1120 7200 1000 Pₜ 5542171 W Qₜ 118743 731879 368867 59194 250266 63474 388654 39523 Qₜ 2020561 Sₜ 2020561² 5542171² Sₜ 5898011 VA 14 Potencia transformada 60 KVA FP 5542171 5899011 094 b acos θ 095 θ 1819 Snovo 5542171 095 5833864 Qnovo 5833864² 5542171² Qnovo 1821623 VAr Qcap 1821623 2020561 Qcap 198938 VAr 15 10 Potencia Iluminação PI 200 100 200 100 600VA Potencia Tomada PT 7 600 4200 VA PT 4800 VA I 4800 127 378A seção 6 mm²