O que são potências elétricas real e reativa? Quais são as expressões para elas em termos de valores eficazes de tensão elétrica e de corrente elétrica. Qual é diferença de fase entre as duas?
Passo 1
Beleza, vamos entender direitinho o que o exercício está pedindo. A gente precisa falar sobre potências elétricas real e reativa, mostrar as fórmulas delas usando os valores eficazes da tensão e da corrente, e também explicar qual é a diferença de fase entre essas duas potências. Para isso, vamos precisar conhecer os conceitos básicos de potência elétrica e como elas se comportam em circuitos de corrente alternada.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a potência real. Essa é a potência que realmente realiza trabalho útil no circuito, como acender uma lâmpada ou fazer um motor funcionar. É a energia que de fato é consumida pelo equipamento.
Passo 3
A potência reativa, por outro lado, não realiza trabalho útil, mas é importante para manter os campos magnéticos e elétricos nos componentes do circuito, como indutores e capacitores. Ela “vai e vem” entre a fonte e os componentes, sem ser dissipada.
Passo 4
Agora, vamos às fórmulas. A potência real $ P $ pode ser calculada usando os valores eficazes da tensão $ V $ e da corrente $ I $, multiplicados pelo cosseno do ângulo de fase $ \phi $ entre eles:
Passo 5
Já a potência reativa $ Q $ é calculada de forma semelhante, mas usamos o seno do ângulo de fase:
Passo 6
Sobre a diferença de fase, ela é representada pelo ângulo $ \phi $ entre a tensão e a corrente. Para a potência real, usamos o cosseno desse ângulo, e para a potência reativa, o seno. Esse ângulo indica quanto a corrente está atrasada ou adiantada em relação à tensão, dependendo do tipo de carga no circuito (indutiva ou capacitiva).
Resposta
Então, resumindo:
- Potência Real ($ P $) realiza trabalho útil e é dada por $ P = V \times I \times \cos(\phi) $.
- Potência Reativa ($ Q $) mantém os campos nos componentes e é dada por $ Q = V \times I \times \sin(\phi) $.
- A diferença de fase entre elas é o ângulo $ \phi $ entre a tensão e a corrente no circuito.