Atividade obrigatória aula 04 Nota 10 (Eletricidade II)

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Eletricidade II
Alunos (as): 
Data: 16/11/21
Atividade Obrigatória 04
NOTA: 10
Resolver todas as questões do final do capítulo 4, só será aceito questões que apresentem os cálculos. Qual quer dúvida, basta entrar em contato com seu tutor.
4.5 Exercícios
4.5.1 Potência complexa
1. Quais as unidades de medida das potência Ativa, reativa e aparente?
· A potência ativa é medida em kW (KILO WATTS).
· A potência reativa é potência reativa é medida em kVAR (kilo Volt Ampere Reativo).
· A potência aparente é medida em KVA (KILO VOLT AMPERE).
2. Sabendo que um equipamento possui 4,0 kW e 3,0 KVAr, calcule o valor da potencia aparente;
S = Ѵ(̅P̅2+̅ ̅Q̅2
S = Ѵ(̅4̅2+̅ ̅3̅2
S = Ѵ1̅6̅ ̅+̅ ̅9̅
S = Ѵ2̅5̅ = 5KVA Resposta: 5KVA
3. Quais elementos elétricos produzem potências reativas? E como eles são representados em números complexos?
Os motores superdimensionados e os transformadores com baixa potência são exemplos de equipamentos que produzem potência reativa.
Em números complexos eles são representados da seguinte forma:
Q = Im(s) = I2 ms X 
Q = Vrms Irms sen(θv – θi)
4. Observe a figura abaixo e calcule o valor da potencia ativa deste sistema.
P = ѴS̅2 ̅-̅ ̅Q̅2
P = Ѵ(̅1̅8̅2̅,̅5̅)̅2 ̅–̅ ̅(̅3̅5̅)̅2
P = Ѵ3̅3̅3̅0̅6̅,̅2̅5̅ ̅–̅ ̅1̅2̅2̅5̅
P = 32081,25
P = 179,11KW
Resposta 179,11KW
5. Represente a potência S=1000+j120 na forma polar.
Z = Ѵ(̅1̅0̅0̅0̅)̅2 ̅+̅ ̅(̅1̅2̅0̅)̅2 θ = 7°
Sen __b__= __120___ = 0,1191
 Z 1007,17
Cos __a__= __1000___ = 0,9928
 Z 1007,17
Z = Ѵ1̅0̅0̅0̅0̅0̅0̅ ̅+̅ ̅1̅4̅4̅0̅0̅
Z = 1007,17
Z = Z cosθ + senθ . i
Z = 1007,17 (Cos 7° + i . Sen 7°)
6. Considerando que questão 5 na forma polar.
Z = Ѵ(̅1̅0̅0̅0̅)̅2 ̅+̅ ̅(̅1̅2̅0̅)̅2 θ = 7°
Sen __b__= __120___ = 0,1191
 Z 1007,17
Cos __a__= __1000___ = 0,9928
 Z 1007,17
Z = Ѵ1̅0̅0̅0̅0̅0̅0̅ ̅+̅ ̅1̅4̅4̅0̅0̅
Z = 1007,17
Z = Z cosθ + senθ . i
Z = 1007,17 (Cos 7° + i . Sen 7°)
7. Considerando a impedância S=500-j 10 apresente este valor no plano complexo e na forma polar.Forma Polar
Z = P Cos θ + Sen θ . i
P = Ѵ(̅5̅0̅0̅)̅2 ̅̅̅+̅ ̅(̅-̅1̅0̅)̅2
P = Ѵ2̅5̅0̅0̅0̅0̅ ̅+̅ ̅1̅0̅0̅
P = 500,1
Z = 500,1 (Cos1° + i . Sen1°)
Plano Complexoθ =1°
Sen _10_ = 0,02
 500,1
Cos _500_ = 0,99
 500,1
500
10
8. O fragmento de texto foi extraído da ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) -"No dia 31/07, as eólicas foram responsáveis pelo atendimento de 56% da carga diária do Nordeste, com geração de 4.713 MW e fator de capacidade de 61%. O recorde anterior foi de 4.605 MW, no dia 30 de junho deste ano." Sobre este fragmento de texto, podemos observar que se trata de potencia ativa, reativa ou aparente?
Resposta: Trata-se de potência ativa, pois produz à potência que de fato é convertida em trabalho, sua representação é feita em KW (KILO WATTS).
9. Considerando que o fragmento de texto da questão 8, e levando em consideração que a energia reativa de gerada seja 70MVAr valor fictício, qual o valor da energia aparente gerada?
S = ѴP̅2 ̅+̅ ̅Q̅2
S = Ѵ(̅4̅7̅1̅3̅)̅2+̅ ̅(̅7̅0̅)̅2
S = Ѵ2̅2̅2̅1̅2̅3̅6̅9̅ ̅+̅ ̅4̅9̅0̅0̅
S = Ѵ2̅2̅2̅1̅7̅2̅6̅9̅
S = 4713,5 MVAr
10. Observe a figura abaixo, que é uma placa de transformador fabricado pela WEG:
Qual o valor da potência que realmente transformada em trabalho útil?
P = ѴS̅2 ̅–̅ ̅Q̅2
P = Ѵ(̅2̅2̅5̅)̅2 ̅–̅ ̅(̅2̅0̅)̅2
P = Ѵ5̅0̅6̅2̅5̅ ̅–̅ ̅4̅0̅0̅
P= Ѵ5̅1̅0̅2̅5̅
P = 225,887KW
4.5.2 Fator de potência
1. O que é fator de potência?
Resposta: O fator de potência é uma relação entre potência ativa e potência reativa por consequência energia ativa e reativa. Ele pode ser usado para indicar se a proporção entre potência reativa e ativa está adequada
2. Considerando uma potência de 1.586,00 KVA e 1400,00 KW, qual o fator?
FP = _KW_ FP = _1400_ FP = 0,88
 KVA 1586
3. Considerando um fator de potência 0,96. Calcule o valor da potência aparente, sendo a potência ativa de 5.00,00W.
S = _P_ S = _500W_ S = 520,83KVA
 FP 0,96
4. O ângulo formado entre a potência aparente a potência ativa é de 30°. Calcule o fator de potência.
FP = Cosθ FP = Cos 30° FP = 0,86
5. O ângulo formado entre a potência aparente (de 5.000 VA) e a potência ativa é de 20°. Calcule a potência ativa.
Cosθ = FP FP = Cos20 FP = 0,939
P = S x FP 
P = 5KVA x 0,939
P = 4,695KVA
6. Considerando o fator de potência de 0,92. Considerando esta informação, qual o ângulo θ?
Ângulo θ = Cos-1 (0,92) = 23°
7. Sendo um sistema com 500kVAr e 1896 KW, calcule o valor da fator de potência.
S = Ѵ(̅P̅2+̅Q̅2FP = _KW_
 KVA
FP = _1896_
 1960,82
FP = 0,9669 = 0,97
S = Ѵ(̅1̅8̅9̅6̅)̅2 ̅+̅ ̅(̅5̅0̅0̅)̅2
S = Ѵ3̅5̅9̅4̅8̅1̅6̅ ̅+̅ ̅2̅5̅0̅0̅0̅0̅
S = Ѵ3̅8̅4̅4̅8̅1̅6̅ S = 1960,82KVA
8. Calcule o ângulo θ, da questão anterior.
Ângulo θ = Cos θ
Cos-1 (0,97) = 14°
9. O que seria "correção do fator de potência"?
Resposta: O objetivo da correção de fator de potência é deixar a rede mais eficiente através da instalação de bancos de capacitores com o objetivo de “anular” ou “juntar o máximo possível” as curvas de tensão e corrente.
10. Em termos de qualidade de energia, o que um baixo fator de potência proporciona?
Resposta: Um baixo fator de potência demonstra que a energia está sendo mal aproveitada pela unidade consumidora e pode trazer os seguintes riscos e prejuízos:
• Variações de tensão, que podem provocar queima de equipamentos elétricos;
• Condutores aquecidos;
• Perdas de energia;
• Redução do aproveitamento da capacidade de transformadores;
• Quanto mais baixo o fator de potência, mais cara a conta de energia.
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