O fasor tensão, aplicado a um circuito em série de
e
é
. Determinar o triângulo de potências.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão nos dá uma tensão em forma fasorial aplicada a um circuito série que tem uma resistência de
e uma reatância capacitiva de
. A tensão fornecida é
. Nosso objetivo aqui é determinar o triângulo de potências desse circuito. Para isso, vamos precisar usar conceitos de circuitos AC, especialmente a relação entre tensão, corrente e impedância, além de entender como calcular a potência real, reativa e aparente.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a impedância total do circuito. Em um circuito série, a impedância
é a combinação da resistência
e da reatância
:
Aqui, o sinal negativo indica que a reatância é capacitiva.
Passo 3
Agora, vamos calcular o módulo da impedância
. Isso é feito usando o teorema de Pitágoras:
Passo 4
Com o valor da impedância, podemos determinar a corrente
no circuito usando a fórmula da Lei de Ohm para AC:
Então, a corrente tem magnitude de
e está defasada 90 graus em relação à tensão.
Passo 5
Agora, vamos encontrar o ângulo de fase
entre a tensão e a corrente. Esse ângulo é dado por:
Esse ângulo indica que a corrente está adiantada em relação à tensão devido à reatância capacitiva.
Passo 6
Com esses valores, podemos calcular a potência real
, que é a potência efetiva consumida pelo circuito:
Passo 7
Em seguida, calculamos a potência reativa
, que representa a energia que oscila entre a fonte e os componentes reativos:
Passo 8
Finalmente, a potência aparente
é a combinação da potência real e reativa, representando a potência total fornecida à carga:
Resposta
O triângulo de potências do circuito é composto por uma potência real de
, uma potência reativa de
e uma potência aparente de
.
Exercícios relacionados
Determine a faixa de valores de resistência para os seguintes resistores:
(a) com tolerância de
(b) com tolerância de
© com tolerância de
(a)
(b)
©
Dezessete possíveis valores de resistência equivalente podem ser obtidos utilizando-se três resistores. Determine os dezessete valores distintos considerando os três valores de resistores padronizados:
e
.
Duas impedâncias
e
estão em série e têm
atrasado. Determinar as potências P e S .
Um Trafo de 100kVA está operando a
da plena carga com
atrasado. Quanto kVA de carga com
atrasado podem ser acrescentados, sem que se exceda o regime de plena carga do transformador?