Uma determinada carga está ligada em um sistema de alimentação CA. Sabendo-se que a carga é caracterizada por perdas resistivas associadas a outras perdas existentes em capacitores, indutores ou nenhum desses elementos (observação: as perdas podem existir em apenas um tipo de elemento, mas nunca em ambos simultaneamente), qual o tipo de elemento reativo é parte da carga, se o fator de potência medido é (a) unitário; (b) 0,85 atrasado; © 0,221 adiantado; (d) ?
Resposta: (a) puramente resistivo; (b) resistor + indutor; © resistor + capacitor; (d) capacitor

Passo 1

Vamos analisar o enunciado: temos uma carga ligada a um sistema de alimentação em corrente alternada (CA). A carga apresenta perdas resistivas associadas a outras perdas em capacitores, indutores ou nenhum desses elementos. Nosso objetivo é identificar o tipo de elemento reativo presente na carga com base no fator de potência medido. Para resolver isso, precisamos entender o que é fator de potência e como ele se relaciona com resistores, indutores e capacitores.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar que o fator de potência (FP) é a relação entre a potência ativa § e a potência aparente (S) em um circuito CA, dado por:
onde é o ângulo de fase entre a corrente e a tensão. Um FP unitário ( ) indica que a carga é puramente resistiva, sem elementos reativos.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada caso:

(a) Fator de potência unitário

  • Interpretação:
  • Tipo de carga: Como o fator de potência é unitário, não há elementos reativos na carga. Portanto, a carga é puramente resistiva.

(b) Fator de potência 0,85 atrasado

  • Interpretação: Um fator de potência atrasado ( ) sugere a presença de indutância.
  • Cálculo do ângulo:
  • Tipo de carga: A presença de uma componente indutiva, juntamente com a resistência, indica que a carga é composta por resistor + indutor.

© Fator de potência 0,221 adiantado

  • Interpretação: Um fator de potência adiantado ( ) sugere a presença de capacitância.
  • Cálculo do ângulo:
  • Tipo de carga: A presença de uma componente capacitiva, juntamente com a resistência, indica que a carga é composta por resistor + capacitor.

(d)

  • Interpretação:
  • Tipo de carga: Um fator de potência zero indica que toda a potência é reativa e não há potência ativa. Como o ângulo é de -90°, isso corresponde a uma carga puramente capacitiva.

Resposta

(a) puramente resistivo; (b) resistor + indutor; © resistor + capacitor; (d) capacitor

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