Enunciado
Elétrica - James W. Nilsson, Circuitos Elétricos- Ed: 10º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 34
Uma fábrica absorve 1.600 kW, com um fator de potência atrasado de 0,8. Uma carga adicional de fator de potência variável deve ser instalada na fábrica. A nova carga absorverá 320 kW de potência ativa. O fator de potência da carga adicionada deve ser ajustado de modo que o fator de potência global da fábrica seja de 0,96 atrasado.
a) Especifique a potência reativa associada à carga adicionada.
b) A carga adicionada absorve ou fornece potência reativa?
c) Qual é o fator de potência da carga adicional?
d) Admita que a tensão de entrada na fábrica seja 2.400 V (ef). Qual é o valor eficaz da corrente que alimenta a fábrica antes da adição da carga?
e) Qual é o valor eficaz da corrente que alimenta a fábrica após a adição da carga?
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
A – Primeiramente, vamos determinar a potência aparente da carga original
Fazendo a substituição, nós temos que
Onde é a potência média da carga original, agora vamos determinar a potência reativa da carga original
Com isso, nós temos que
A potência complexa da carga original é dada por
Portanto,
Passo 2
Depois de adicionar a carga do fator de potência, a potência média final é dada por,
Com isso, vamos determinar a potência aparente final da carga composta
Determinando a potência reativa final da carga composta
Fazendo a substituição,
A potência complexa final da carga composta é dado por
Fazendo a substituição
A potência reativa associada com a carga associada , que é dada por
Fazendo a substituição, nós temos que
Portanto,
Passo 3
B - Como o valor da potência reativa da carga adicionada é negativo, a carga adicionada fornece vars magnetizantes
C – A potência complexa da carga adicionada é dada por
Fazendo a substituição
Que passando para fasores, nós obtemos o seguinte resultado
A diferença de fase entre a tensão de carga adicionada e a corrente é dada por,
Determinando o fator de potência da carga adicionada
Como a corrente de carga adicionada lidera a tensão, o fator de potência da carga adicionada está adiantado.
Passo 4
D – A corrente na fábrica antes de adicionar a carga do fator de potência é igual a
Com isso, nós temos que
Que em fasores é igual a
A magnitude rms da corrente na fábrica antes de adicionar a carga do fator de potência é dada por
Passo 5
E - A corrente na fábrica depois de adicionar a carga do fator de potência é igual a
Com isso, nós temos que
Que em fasores é igual a
A magnitude rms da corrente na fábrica antes de adicionar a carga do fator de potência é dada por
A adição do capacitor não alterou a magnitude da corrente, mas apenas sua fase