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A Potência de um componente elétrico indica a quantidade de energia gasta por unidade de tempo por esse componente A unidade do Sistema Internacional (SI) para a potência é o Watt (W). Para determinar a potência elétrica de um componente elétrico em funcionamento num circuito, é necessário conhecer a Diferença de Potencial (U) aos seus terminais e a Intensidade de Corrente (I) que o atravessa. Para calcular a potência basta multiplicar a Diferença de Potencial (U) pela Intensidade de Corrente: Potência Elétrica Energia Para calcular a energia(E) consumida por um condutor precisamos desaber durante quanto tempo (t) este esteve em funcionamento e qual a sua potência (P). Definição: Capacidade que um corpo, uma substância ou um sistema físico têm de realizar trabalho. A unidade de energia definida pelo Sistema Internacional de Unidades é o Joule. Potência Elétrica A potência elétrica pode ser “dividida” em três partes (três vetores): Potência Aparente (S ou N): unidade [VA – Volt-Ampère]; Potência Ativa (P): unidade [W – Watt]; Potência Reativa (Q): unidade [VAr – Volt-Ampère reativo]. POTÊNCIA ELÉTRICA P=VR.I=V.I.cos é a potência real ou ativa do circuito (W) PAP= S = V.I é a potencia aparente ou total do circuito (VA) PR= Q = VL.I=V.I.sen é a potencia reativa do circuito (VAR) FATOR DE POTÊNCIA FATOR DE POTÊNCIA Potência ativa está relacionada à geração de calor, movimento ou luz. Basicamente, ela pode ser considerada como a média da potência elétrica gerada por um único dispositivo com dois terminais. É resultado do gasto energético após o início de cada processo de transmissão de energia, como o da corrente elétrica até os equipamentos que temos em casa, ou mesmo em máquinas industriais. A potência ativa, que pode ser medida em watts (W) ou kilowatts (KW) por meio de um aparelho chamado kilowattimetro, é a energia que será realmente utilizada. A potência reativa, por sua vez, não realiza o trabalho em si. Isso significa que não é essa energia que liga os eletroeletrônicos e outros equipamentos elétricos, mas ela funciona entre o gerador de energia e a carga em si, sendo responsável por manter o campo eletromagnético ativo em motores, reatores, transformadores, lâmpadas fluorescentes, etc. Sua medida é feita em KVAR, que significa kilovolts-Amperes-Reativos. Potência aparente é a soma entre potência ativa e reativa é, medida em kilovolts-amperes (KVA), também chamada fator de potência ou energia total. É esta medida que pode indicar se a energia consumida é o suficiente para um ou outro abastecimento elétrico, assim como apontar onde há a necessidade de melhoria no fornecimento. Para se ter uma ideia da importância da energia aparente, um baixo fator de potência pode provocar: - Tensões variadas que podem provocar a queima de motores; - Perda de energia e aumento de consumo; - Redução do aproveitamento total de transformadores; - Aquecimento de condutores e diminuição da vida útil das instalações transmissoras de energia. Energia elétrica (E) é a potência ativa utilizada ao longo do tempo. A unidade que exprime o consumo de energia é o Watt-hora (Wh). Os medidores de energia elétrica (relógios de luz) são integradores, ou seja, somam a energia consumida ao longo do tempo. ENERGIA ELÉTRICA ● Calcule o consumo de energia gasto por uma lâmpada de 100W que fica ligada por 24 horas. ● Calcule o gasto de energia mensal de uma geladeira que fica ligada 8h por dia, sabendo que a mesma consome uma potência aparente de 300VA e possui um fator de potência de 0,85. E = P(W) . t(h) = 100 . 24 = 2400Wh = 2,4kWh P(W) = S(VA) . FP = 300 . 0,85 = 255W E = P(W) . t(h) = 255 . (8h . 30dias) = 61,2 kWh/mês CORRENTE CONTÍNUA (CC) E CORRENTE ALTERNADA (CA) Existem basicamente dois tipos de corrente (ou tensão) elétrica de uso generalizado: CC e CA. A Corrente Contínua é provocada por uma Tensão Contínua e a Corrente Alternada é provocada por uma Tensão Alternada. FATOR DE POTÊNCIA É UMA MEDIDA DO APROVEITAMENTO DA ENERGIA E É A RAZÃO ENTRE A POTÊNCIA ATIVA E A POTÊNCIA APARENTE. FP = POTÊNCIAL ATIVA = V.I .cosƟ = cosƟ OU FP = cosƟ = P POTÊNCIA APARENTE V.I S O FATOR DE POTÊNCIA DETERMINA QUE PARCELA DA POTÊNCIA APARENTE É POTÊNCIA ATIVA, OU SEJA, DISPONÍVEL PARA REALIZAR TRABALHO PODE VARIAR DESDE 1 (100%), QUANDO O ÂNGULO DE FASE Ɵ É 0º, ATÉ 0, QUANDO Ɵ FOR 90º. 1) UMA CORRENTE DE 7A ESTÁ ATRASADA EM RELAÇÃO A UMA TENSÃO DE 220v EM 30º. QUAL É O FP E A POTÊNCIA REAL CONSUMIDA PELA CARGA? FP = cos Ɵ = cos 30º = 0,866 e P = V.I. cos Ɵ = 220 . 7 . 0,866 = 1334W 2) UM MOTOR COM A ESPECIFICAÇÃO 240v, 8A CONSOME 1536W COM CARGA MÁXIMA. QUAL É SEU FATOR DE POTÊNCIA? FP = P = 1536 = 0,8 ou 80% V.I 240 . 8 3) A POTÊNCIA CONSUMIDA POR UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA É DE 2400W. SE A TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO É 220V, CALCULAR A CORRENTE E A POTÊNCIA APARENTE QUANDO FP = 0,9 E FP = 0,6. 4) UM CIRCUITO CONSOME 10A, QUANDO LIGADO EM 220V. UM WATTIMETRO LIGADO AO CIRCUITO INDICA 2000W. CALCULAR O FATOR DE POTÊNCIA E A POTÊNCIA REATIVA. FONTES GERADORAS DE CORRENTE CONTÍNUA (CC) CORRENTE CONTÍNUA A TENSÃO CONTÍNUA É AQUELA QUE NÃO VARIA AO LONGO DO TEMPO. CORRENTE ALTERNADA A Tensão Alternada apresenta oscilações na sua amplitude ao longo do tempo. CIRCUITOS MONOFÁSICOS Circuitos monofásicos apresentam apenas um condutor eletricamente carregado (fase). Para que a energia elétrica seja utilizada é necessário que exista um outro condutor (neutro) para que haja circulação da corrente elétrica. Circuitos monofásicos, possuem então dois fios, 1 fase e 1 neutro. CIRCUITOS POLIFÁSICOS Um circuito polifásico apresenta mais de um condutor eletricamente carregado (fases). A corrente elétrica flui de uma fase para a outra, não havendo necessidade de fio neutro. Um circuito é dito “n-fásico” quando a soma das tensões em suas n fases é nula. CIRCUITOS POLIFÁSICOS CORRENTE ALTERNADA X VALOR RMS EXPRESSÃO MATEMÁTICA DA ONDA ALTERNADA EM 60HZ: V = Vpico sen(377t) W=2pf VALOR RMS OU VALOR EFICAZ É O VALOR DE TENSÃO OU CORRENTE USADO PARA SE MEDIR A POTÊNCIA MÉDIA CONSUMIDA POR UM APARELHO EM CORRENTE ALTERNADA. O VALOR RMS DE UMA GRANDEZA OSCILATÓRIA É DADA POR: Tensão de fase Tensão de linha Tensão de fase Tensão de linha
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