Circuitos Elétricos Alex

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ENGENHARIA ELÉTRICA – CIRCUITOS ELÉTRICOS 
ALEXSANDRO CARLOS DE OLIVEIRA – RA 23402020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTFÓLIO 
CIRCUITOS ELÉTRICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ARIQUEMES 
2024 
 
 
ALEXSANDRO CARLOS DE OLIVEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTFÓLIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Curso Engenharia Elétrica da 
Faculdade ENIAC para a disciplina de Circuitos Elétricos. 
Prof. Maria Cristina Tagliari Diniz 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ARIQUEMES 
2024 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Com o constante avanço da tecnologia e o aumento do poder aquisitivo das 
famílias, tem-se observado um crescimento expressivo no número de dispositivos 
eletrônicos nas residências. Essa expansão, embora traga comodidade e eficiência no 
cotidiano, também apresenta desafios significativos em relação ao consumo 
consciente de energia elétrica. A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) 
estabeleceu diretrizes que visam promover o uso responsável da eletricidade, 
incluindo a preocupação com o fator de potência (FP). Este parâmetro crucial indica a 
eficiência na utilização da energia contratada em relação à energia realmente 
consumida, sendo que um valor mínimo de FP de 0,92 é exigido para evitar 
desperdícios e otimizar a eficiência energética.Parte superior do formulário 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. ESTUDO DE CASO 
1.1 CIRCUITOS ELÉTRICOS 
 
Com o aumento do poder de compra das pessoas, observa-se um aumento no 
número de dispositivos eletrônicos em suas residências, especialmente 
eletrodomésticos. No entanto, esse crescimento desorganizado e consumista pode 
resultar em um problema mais significativo, que é o uso inadequado da energia elétrica. 
A ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) estabeleceu uma resolução 
normativa (414/2010) que aborda a importância do uso consciente de energia elétrica, 
destacando um parâmetro crucial conhecido como fator de potência (FP). Este fator 
mede a relação entre a potência elétrica consumida e a potência elétrica contratada 
junto à concessionária de energia elétrica. Conforme a ANEEL, é estabelecido um 
valor mínimo para esse parâmetro, sendo necessário que o fator de potência (FP) seja 
igual ou superior a 0,92. 
Diante desse cenário, dispositivos chamados analisadores de redes elétricas 
são utilizados para emitir relatórios sobre o estado "saúde" de uma instalação elétrica, 
seja ela residencial, comercial ou industrial. Diversas técnicas de "correção" desse 
fator de potência são empregadas, sendo a mais comum o uso de capacitores para 
introduzir potência reativa capacitiva no sistema elétrico. Isso visa "corrigir" o fator de 
potência para valores próximos de 0,92. A figura a seguir ilustra a forma como o fator 
de potência é calculado. 
 
2. ATIVIDADE PROPOSTA 
 
Com o uso da álgebra dos números complexos, demonstre matematicamente o 
efeito do fator de potência (FP) abaixo de 0,92 (valores de potência contratada (W) e 
consumida (VA)) e como a correção para 0,92 reduz o consumo da corrente elétrica 
do sistema. 
 
 
 
 
3. RESOLUÇÃO 
A relação entre as potências de um sistema é estabelecida a partir do triângulo 
das 
potências, representado abaixo. Neste é representado o fator de 
potência (cos φ 
), 
como a razão entre as potências ativa e a potência aparente. 
 
 
 
A natureza da carga pode ser indutiva ou capacitiva, onde a carga indutiva 
trabalha com um ângulo φ maior que 0, e a carga capacitiva trabalha em um ângulo φ 
menor que 0, conforme apresentado abaixo. 
 
 
 
 
A potência consumida pelo sistema é a potência aparente, medida em volt-
ampere [VA], a potência efetiva ativa em uma carga é a potência ativa, medida em 
Watts [W], e a potência reativa é referente as perdas existentes nos sistemas, esta 
medida em volt-ampere-reativo [VAr]. Assim, quando temos um fator de potência muito 
baixo, as perdas no sistema são elevadas, gerando muitas por parte das 
concessionárias, para com os consumidores. 
Analisando um motor que trabalha com potência ativa de 100 kW, em uma linha com 
tensão eficaz de 220V | 0º, se o motor possuir um fator de potência de 0,85. Temos 
que a corrente eficaz [A] é de: 
 
 
Assim, a potência aparente eficaz [VA] é de: 
 
A partir do desenvolvimento da correção a partir de u m banco de 
capacitores em paralelo, com um novo fator de potência de 0,92, a corrente eficaz 
[A] é de: 
 
Assim, a potência aparente eficaz [VA] é de: 
 
Neste caso é possível verificar que com a correção para 0,92, o fator de 
potência mais elevado faz com que a concessionária não precise fornecer energia 
além do necessário admitido por normatização. 
As cargas capacitivas puramente são representadas como reatâncias capacitivas, que 
estão a -90º. As cargas indutivas puramente são representadas como reatâncias 
indutivas, que estão a 90º. Como a correção ocorre a partir da aplicação de uma carga 
capacitiva em paralelo, conforme o apresentado abaixo: 
 
 
 
 
Temos que a reatância equivalente é dada pela relação em paralelo das 
reatâncias capacitiva e indutiva, conforme apresentado abaixo: 
 
Visto que o ângulo da carga equivalente define a tendência do sistema, indutiva 
ou capacitiva, e representa a perspectiva da energia consumida e utilizada, conforme 
exemplificado graficamente abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Em face dos desafios relacionados ao uso sustentável da energia elétrica, a 
correção do fator de potência assume um papel essencial. A aplicação de técnicas 
como o uso de capacitores para compensação da potência reativa capacitiva contribui 
não apenas para atender às exigências regulatórias da ANEEL, mas também para 
promover uma maior eficiência energética e reduzir os custos associados ao consumo 
excessivo de eletricidade. Assim, o investimento em soluções que visam melhorar o 
fator de potência não só beneficia os consumidores em termos econômicos, mas 
também representa um passo importante na direção de um uso mais consciente e 
sustentável dos recursos energéticos disponíveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14724: 
informação e documentação: trabalhos acadêmicos: apresentação. Rio de Janeiro: 
ABNT, 2011. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5410: Instalações 
Elétricas de Baixa Tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. 
BRANDÃO JR., A. F.; DIAS, E. M.; CARDOSO, J. R. Eletrotécnica Básica. São Paulo: 
Ciência e Tecnologia, 1980. 
CAVALIN, G.; CEVERLIN, S. Instalações elétricas prediais: conforme norma NBR 
5410:2004. 21. ed. São Paulo: Érica. 2011. 
CREDER, H. Instalações elétricas. 15. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007. FERRARA, A. 
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Dois, 1984. 
GUSSOW, M. Eletricidade Básica. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. IRWIN, J. D.; 
NELMS, R. M. Análise básica de circuitos para engenharia. 10. ed. Rio de Janeiro: 
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JOHNSON, J. R. Fundamentos de análise de circuitos elétricos. 4. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2014.