Relatório Eletrotécnica 4

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
	
	
RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE ELETROTÉCNICA
Alunos:
LUIS BANDEIRA ALVES NETO (384995)
TIAGO RAMOS PLUTARCO LIMA (389071)
GUSTAVO HENRIQUE DE SOUZA HOLANDA (378534)
PROFESSOR: HENRIQUE ANTUNES CUNHA JUNIOR
TURMA: 20 DATA: 14/09/2016
Fortaleza - Ceará
Setembro/2017
RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE ELETROTÉCNICA
AULA 4:
Circuitos com cargas R, L e C – Painel B 
Relatório da quarta aula do laboratório de eletrotécnica ministrado ao curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará.
Orientador: Prof. Dr. Henrique Antunes Cunha Junior
Fortaleza – Ceará 
Setembro/2017
ÍNDICE
INTRODUÇÃO.............................................................................................................4
CONCEITOS NECESSÁRIOS....................................................................................5
3.1 triâgulo de potências..........................................................................................5
3	MATERIAL...................................................................................................................7
4 	OBJETIVO....................................................................................................................8
5 	PROCEDIMENTOS LABORATORIAIS.................................................................9
6 	QUESTIONÁRIO.........................................................................................................
7 	CONCLUSÃO..............................................................................................................
8 	BIBLIOGRAFIA...........................................................................................................
INTRODUÇÃO
Na quarta aula de laboratório de eletrotécnica, com o objetivo de estudar, experimentalmente, a potência ativa, reativa e fator de potência que até então tinhamos visto apenas na teoria. Na aula foram montados inúmeros cicuitos com armazenadores de energia e disspadores, a fim de medir tensão, corrente e potências ativas e reativas.
Há importância em ressaltar que as fórmulas utilizadas são empregadas no ambiente ideal. Por isso, com o desenvolvimento da prática. pode-se observar diferenças devido a resisteância do fio e taxa de erro dos instrumentos de medição. 
2	CONCEITOS NECESSÁRIOS
2.1. Triângulo de potências
O triângulo de potências reflete a relação entre as três componentes da potência elétrica: potências aparente, ativa e reativa.
Ativa (P): potência que realiza Trabalho, de facto. Unidade é o Watt (W).
Reativa (Q): potência consumida por reatâncias (indutivas ou capacitivas) no armazenamento de energia, magnética ou elétrica, para o devido funcionamento do sistema elétrico. Unidade é o Volt-Ampère reativo (VAr).
Aparente (S): potência total fornecida pela fonte. Unidade é o Volt-Ampère (VA).
No caso da Potência Reativa (Q), existe a dualidade entre os tipos de reatância, daí ser atribuído o sinal positivo à Potência reativa Indutiva e o negativo à Potência reativa Capacitiva.
Entre essas potências existe uma relação conhecida como fator de potência, determinada pelo cosseno do ângulo entre a potência ativa e a aparente (ou seja, P/S ou o cosseno do ângulo de fase, entre a tensão e a corrente). A potência aparente é a soma fasorial da potência ativa e da reativa. Assim, conhecendo pelo menos duas grandezas dentre S, P, Q e fator de potência, é possível determinar as grandezas restantes utilizando trigonometria.
Figura 2.3: O triângulo de impedância
	
MATERIAL
Multímetro;
Alicate volt-amperímetro;
Voltímetro e amperímetro do painel;
Varivolt;
Medidor de cosφ
OBJETIVOS
Verificar na prática o conceito de fator de potência.;
4	PROCEDIMENTOS LABORATORIAIS
4.1. – Simulação de um circuito de motor para correção do fator de potência
- Analise o circuito da figura 4.1 e o painel B a ser utilizado (dispositivos e instrumentação disponível) e, calcule a tensão na saída do varivolt, Vt, a ser aplicada de forma que o resistor suporte a corrente fornecida a ele (verificar potência do resistor!) e que seja possível medir os valores de corrente e tensão (utilizando os instrumentos de medição do painel).
- Calcule a corrente I1, a potência, reativa, aparente e o fator de potência. Preencha a Tabela 4.1.
- Depois, monte o circuito e faça as medições de tensão e corrente, preenchendo a tabela 4.1.
Figura 4.1
Cálculo: 
	
	Tensão de saída do Varivolt (V)
	Corrente Total (A)
	
	
	
	
	
	
	Valor Nominal
	50
	0,92∟-68,30◦
	Valor Medido
	50
	0,94
	Valor Nominal
	Potência Ativa (W)
	Potência reativa (VAr)
	
	17,09
	43
	
	Potência Aparente (VA)
	Fator de Potência
	
	
	
	
	46,28∟68,30◦
	0,37
Tabela 4.1
- A partir do fator de potência calculado, verifique através de cálculos de corrente e potências, qual dos dois capacitores existentes no painel B (5µF ou 30µF) reduzirá a corrente total (corrente que sai do varivolt) ao máximo. Preencha a Tabela 4.2.
- Monte o circuito como na Figura 4.2 e faça as medições preenchendo a Tabela 4.2.
(OBS.: aplique o mesmo valor de tensão na saída do varivolt para os dois casos, com e sem capacitor)
 Figura 4.2
Cálculo:
 	 ]
		
 
Dessa forma, escolhe-se O capacitor de 5µF
	Capacitor usado: 5(µF)
	Tensão de saída do Varivolt (V)
	Corrente Total (A)
	
	
	
	
	
	
	Valor Nominal
	50
	0,45
	Valor Medido
	50
	0,48
	Valor Nominal
	Potência Ativa (W)
	Potência reativa (VAr)
	
	17,06
	14,67
	
	Potência Aparente (VA)
	Fator de Potência
	
	
	
	
	22,5
	0,76
Tabela 4.2
4.2- monte o circuito mostrado na Figura 4.3 usando o indutor de 1,22H e escolhendo uma lâmpada qualquer (desde que a potência da mesma não ultrapasse o fundo de escala do wattímetro). Observe que o circuito deve ser ligado diretamente na rede, 220 Vca. Então preencha a Tabela 4.3
Figura 4.3
	Tensão Medida
	Corrente Medida
	Potência Medida
	Leitura do Medidor de cosφ
	221 V
	0,56 A
	74 W
	0,61
Tabela 4.3
4.3- Com os resultados obtidos na Tabela 4.3 calcule qual capacitor do painel (5µF ou 30µF) deve ser usado, conforme a Figura 4.4, para que a corrente indicada pelo amperímetro da Figura 4.3 diminua ao máximo. Monte o circuito e preencha, então, a Tabela 4.4
Figura 4.3.
	Capacitor escolhido
	Tensão Medida
	Corrente Medida
	Potência Medida
	Leitura do Medidor de cosφ
	5 µF
	221 V
	0,32 A
	74 W
	0,98
Tabela 4.4
6	CONCLUSÃO
Assim, a aula de laboratório de eletrotécnica foi imprescindível para o melhor entendimento da matéria e dos conceitos básicos de triângulo de potência. A partir dela, foi possível experimentar, calcular e observar as variações nos conceitos de potência de fasores complexos, haja vista que são bastante importantes para projetos elétricos, pois estes estão diretamente relacionados com o conceito de potência aparente. Além disso, foi possível nos familiarizarmos com diferença de potência na montagem de circuitos, e como as associações de diferentes elementos que os constituem influenciam nela. Porém, em todas as medições os valores nominais foram divergentes dos valores reais, fato que revela que em circuitos reais perdas e erros devem ser considerados, porque a qualidade dos materiais, os instrumentos de medições e erros humanos influenciam diretamente nos valores aferidos. Além disso, é importante salientar que os valores calculados nominalmente, levam em consideração circuitos ideais. Portanto, é normal que haja erros como os que foram constatados.
7	BIBLIOGRAFIAhttp://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v18_137.pdf
Acessado: 05/10/2017
http://elee.ist.utl.pt/realisations/CircuitsElectriques/RegimeSinusoidal/CircuitosSinusoidal/2_aula.htm
Acessado: 05/10/2017