RELATÓRIO_2_CircPol

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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
LABORATÓRIO DE CIRCUITOS POLIFÁSICOS 
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RELATÓRIO 2 
 
 
1 - OBJETIVO 
 
Medida da Potência Ativa em Circuito Bifásico com carga RL série e com carga RC série. 
 
2 – MATERIAL UTILIZADO 
 
a) 1 fonte trifásica 220/127 V – 60 Hz; 
b) 1 resistor de 500 Ω; 
c) 1 indutor de 1,28 H com resistência de 16 Ω; 
d) 1 capacitor de 5 µF 
e) diversos fios com terminais (banana, olhal, garra, etc.); 
f) 1 voltímetro CA; 
g) 1 amperímetros CA. 
h) wattímetro; 
i) varímetro. 
 
 
3 – EXPERIMENTO COM CARGA RL 
 
A) Antes de montar o circuito do item B, meça os valores dos componentes utilizados. 
Obs.: Não temos um equipamento adequado para medir o valor da indutância 
em 60Hz. Este será estimado no item E. 
R L RL 
545,7 Ω 894,9 mH 36,4 Ω 
 
B) Monte o circuito abaixo: 
 
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C) Preencha a tabela a seguir com os valores medidos durante a execução da experiência. 
Compare estes com do preparatório e justifique qualquer diferença. 
PARÂMETRO VALOR MEDIDO (100V) VALOR MEDIDO (220V) 
V 99,80 V 213,2 V 
I 1,4 A (10 voltas) = 140,0 mA 3,1 A (10 voltas) = 310,0 mA 
VR 75,70 V 161,7 V 
VL 61,40 V 131,6 V 
S 0,14 kVA (10 voltas) = 14,00 VA 0,66 kVA (10 voltas) = 66,00 VA 
fp 0,770 0,769 
𝜃 (=𝜔Δ𝑡) (2𝜋 ⋅ 60)1,8𝑚𝑠(
180𝑜
𝜋
) = 38,88𝑜 - 
 
R – Podemos notar que os valores estão bem próximos, com exceção dos valores de 
tensão. Isso se deve à diferença entre os valores de indutância e resistência dados no 
problema e os valores reais dos componentes. 
D) Inclua no relatório um print da tela do osciloscópio, apresentado a tensão e a corrente 
na carga RL. 
 
 
E) Com base nos valores medidos, preencha a tabela abaixo. Não se esqueça de 
apresentar memória de cálculo. 
• 𝑆 = 𝑉 ⋅ 𝐼 = 213,2 ⋅ 0,31 = 66,09 VA 
• 𝑃 = 𝑆 ⋅ 𝑓𝑝 = 66,09 ⋅ 0,769 = 50,82 W 
• 𝑄 = √𝑆2 − 𝑃2 = √66,092 − 50,822 = 42,25 𝑣𝑎𝑟 
 
PARÂMETRO VALOR CALCULADO 
S 66,09 VA 
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F) Estime o valor da indutância pela equação a seguir. 
 
𝐿 =
1
2𝜋𝑓
 
𝑉𝐿
2
𝑄
 
 
→ 𝐿 =
1
2𝜋60
 
131,6 2
42,25
= 1,087 𝐻
 
G) Compare os valores do fator de potência obtidos pelas expressões abaixo: 
 
𝑓𝑝 = 𝑐𝑜𝑠 (𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (
𝑄
𝑃
)) = 𝑐𝑜𝑠 (𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (
42,25 
50,82
)) = 0,769 
𝑓𝑝 = 𝑐𝑜𝑠 (𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (
𝑋𝐿
𝑅
)) = 𝑐𝑜𝑠 (𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (
2𝜋 ⋅ 60 ⋅ 1,087
545,7
)) = 0,7996 
 
R – O primeiro cálculo resulta exatamente no fp medido, equanto o segundo apresenta 
um erro de 3,98 %. Essa diferença pode estar relacionada aos valores de resistência e 
indutância utilizados, que possuem erros de aproximação, causados pelos cálculos 
analíticos, e de medição, relacionados a precisão do equipamento de medição 
utilizado. 
H) Compare os valores calculados no preparatório com os apresentados nos itens C, 
E, e G. Justifique qualquer diferença. 
R - Podemos notar que os valores estão bem próximos, com exceção dos valores de 
tensão. Isso se deve à diferença entre os valores de indutância e resistência dados no 
problema e os valores reais dos componentes. Uma coincidência é o valor de S, que é 
bem próximo do valor real, pois apesar da indutância ser menor, fazendo o valor de Q 
ser menor, a resistência medida é maior que a do enunciado, fazendo P ser maior do 
que o esperado e fazendo o valor de S ficar bem próximo do valor esperado. Sobre o 
fator de potência, o valor medido é maior do que o calculado. Isso faz sentido pois 
como a indutância é menor, o FP é maior. 
 
P 50,82 W 
Q 42,25 var 
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3 – EXPERIMENTO COM CARGA RC 
 
A) Antes de montar o circuito do item B, meça os valores dos componentes utilizados. 
R C 
545,7 Ω 4,860 uF 
 
B) Monte o circuito abaixo: 
 
 
C) Preencha a tabela a seguir com os valores medidos durante a execução da experiência. 
Compare estes valores com os do preparatório e justifique qualquer diferença. 
 
PARÂMETRO VALOR MEDIDO (100V) VALOR MEDIDO (220V) 
V 97,50 V 209,0 V 
I 1,2 A (10 voltas) = 120,0 mA 2,7 A (10 voltas) = 270,0 mA 
VR 69,20 V 149,0 V 
VC 69,10 V 147,6 V 
S 0,11 kVA (10 voltas) = 11,00 VA 0,58 kVA (10 voltas) = 58,00 VA 
fp 0,740 0,746 
𝜃 (=𝜔Δ𝑡) (2𝜋 ⋅ 60)2,2 𝑚𝑠(
180𝑜
𝜋
) = 47,52𝑜 - 
 
R – Os valores de capacitância destoam entre o medido e o calculado, gerando uma 
diferença em alguns valores, como no valor da tensão no capacitor, por exemplo. 
Apesar de não ser tão destoante como o da capacitância, o valor da resistência 
também destoa entre os valores medidos e calculados. 
D) Inclua no relatório um print da tela do osciloscópio, apresentado a tensão e a corrente 
na carga RC. Observe que a forma de onda da corrente está distorcida. Esta distorção 
é em função das componentes harmônicas na tensão da rede. A simulação pedida no 
item G ilustra esta situação. 
 
 
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E) Com base nos valores medidos, preencha a tabela a seguir. Não se esqueça de 
apresentar memória de cálculo. 
• 𝑆 = 𝑉 ⋅ 𝐼 = 209,0 ⋅ 0,27 = 56,43 VA 
• 𝑃 = 𝑆 ⋅ 𝑓𝑝 = 56,43 ⋅ 0,746 = 42,10 W 
• 𝑄 = √𝑆2 − 𝑃2 = √56,432 − 42,10 2 = 37,58 𝑣𝑎𝑟 
 
PARÂMETRO VALOR CALCULADO 
S 56,43 VA 
P 42,10 W 
Q 37,58 var 
 
F) Compare os valores calculados no preparatório com os apresentados nos itens C e E. 
Justifique qualquer diferença. 
R – Essa diferença faz sentido devido às diferenças dos valores de capacitância e 
resistência. Podemos notar que, como a resistência tem um valor não muito diferente 
entre medido e calculado, o valor de P é relativamente próximo, o que não podemos 
ver no caso da capacitância. Essa diferença brusca de valores faz com que Q e, 
consequentemente, S sejam muito diferentes dos valores esperados. 
 
G) Monte o circuito abaixo no Multisim e inclua no relatório um gráfico com a forma de 
onda da corrente e da tensão na carga RC. Observe que a fonte V2 quase não distorce 
a forma de onda da tensão. No entanto, é visível a distorção na forma de onda 
corrente. RESPONDA: Porquê está distorção não é tão visível na forma de onda da 
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corrente no circuito com carga indutiva? 
 
 
 
 
 
R- Nessa configuração, o circuito filtra o harmônico e não distorce tanto a corrente 
quanto no caso do circuito capacitivo. 
 
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GRUPO 2 : Lucas Figueiredo 
 Matheus Farsette 
 Yuri Couto