Aula 20 Potência em Circuitos de Corrente Alternada-2022 1

ELETRICIDADE APLICADA (CCCT0026) Aula 20 – Potência em circuitos de corrente alternada Prof. Denisson Oliveira dq.oliveira@ufma.br Universidade Federal do Maranhão Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia Sumário • Potência instantânea; • Potência média; • Potência aparente e fator de potência • Potência complexa, ativa e reativa; • Até agora nos preocupamos em calcular tensões e correntes em circuitos elétricos de corrente alternada. Agora, vamos investigar a potência elétrica. • A potência é muito importante pois todos os sistemas elétricos envolvem a transmissão de potência de um ponto para outro. Assim, conhecer o comportamento dessa grandeza é determinante para os estudos em sistemas elétricos, eletrônicos e de comunicações. Introdução • A potência instantânea absorvida por um elemento é o produto da tensão e da corrente. Potência instantânea Potência instantânea \[ p(t) = \frac{1}{2} V_m I_m \cos(\theta_v - \theta_i) + \frac{1}{2} V_m I_m \cos(2\omega t + \theta_v + \theta_i) \] \[ \frac{1}{2} V_m I_m \] • A potência média é a média da potência instantânea em um período. Potência média • Valor eficar ou Valor RMS: • “O valor eficaz de uma corrente alternada é a corrente contínua que entrega a mesma potência média para um resistor que a corrente alternada. ” • Para um sinal senoidal: Potência aparente e fator de potência • Potência aparente e fator de potência • Potência aparente e fator de potência • Exemplo. Para o circuito abaixo, determine a potência média fornecida pela fonte de tensão e a potência média absorvida pelo resistor. Determine ainda a potência aparente do sistema no resistor. Para simplificar as relações entre as diferentes naturezas da potência em um circuito elétrico, os engenheiros criaram o conceito de potência complexa. A potência complexa é capaz de expressar todas as informações necessárias sobre a potência em um dado circuito. Considere os fasores de tensão e de corrente, a potência complexa é dada por: Ou: Potência complexa, potência ativa e potência reativa • Se: • Onde: • Então: • Magnitude da potencia complexa é a potência aparente. • Potência ativa: • Potência reativa: Potência complexa, potência ativa e potência reativa • A potência complexa também pode ser expressa em termos da impedância da carga: • Cargas resistivas: Q = 0 (fp = 1) • Cargas indutivas: Q > 0 (fp atrasado) • Cargas capacitivas: Q < 0 (fp adiantado) Potência complexa, potência ativa e potência reativa • Triângulo de potências: Potência complexa, potência ativa e potência reativa • Potência complexa, potência ativa e potência reativa Material complementar • https://www.youtube.com/watch?v=7lagLD49uyY • https://www.youtube.com/watch?v=rzKywiLW1fc • https://www.youtube.com/watch?v=clOqlqG2hp8 • https://www.youtube.com/watch?v=-3AbjDlLkEU • https://www.saladaeletrica.com.br/potencia-eletrica-podcast-002/ • http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/ 12-CircuitosdeCorrenteAlternada-I.pdf • http://www.professorpetry.com.br/Ensino/Repositorio/Docencia_CEFET/Retificadores/2 007_2/Aula_14.pdf • http://www.decom.fee.unicamp.br/~baldini/EA513/Cap12.pdf • http://www.engeletrica.com.br/novo-site/fatordepotencia-manual-fatordepotencia.html