Um grupo de pequenos eletrodomésticos em um sistema de 60 Hz absorve 20 kVA, com um fp atrasado de 0,85, quando funcionam em 125 V (ef). A impedância do alimentador que energiza os eletrodomésticos é 0,01 + j0,08 V. A tensão nos terminais da carga é 125 V (ef).

a) Qual é a tensão eficaz na outra extremidade do cabo?

b) Qual é a perda de potência média no alimentador?

c) Qual é o valor do capacitor (em micro-farads) a ser instalado nos terminais da carga para corrigir o fator de potência da carga para o valor unitário?

d) Após a instalação do capacitor, qual será a tensão eficaz na outra extremidade do alimentador, se a tensão na carga for mantida em 125 V (ef)?

e) Qual é a perda de potência média no alimentador para o item (d)?

Determinando a corrente fluindo através da carga

Com isso, nós temos que

Transformando em fasores, nós obtemos o seguinte resultado

Fazendo o cálculo da tensão , nós temos que

Substituindo

Que em fasores, é igual a

A magnitude em RMS de é igual a

B – Temos o seguinte equacionamento para determinar a perda de potência no circuito

Substituindo os valores

C - Para melhorar o fator de potência para a unidade, a parte imaginária da potência do complexo de carga deve ser igual a zero. Portanto, a potência reativa do capacitor é dada por

Determinando a reatância capacitiva de

Portanto,

Com isso, a capacitância do capacitor é igual a

Substituindo os valores, nós temos que

Logo

D - Como o fator de potência é melhorado para ser unitário, a corrente de carga é puramente real, logo

Determinando a tensão de

Portanto, é igual a

Passando para fasores,

E a magnitude

E – Calculando a perda de potência para o caso anterior, nós temos que

Substituindo os valores, nós temos que

Portanto,