Folha Exercícios Fator de Potencia Ano 2020

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Lista Exercícios de Fator de Potência 
1- Uma carga de Impedância Z= (10 +j10) Ω é alimentada com uma tensão 
eficaz de 220V- 60Hz. Determinar: 
 
a- O fator de potência da carga e a corrente na linha de alimentação 
 
b- As potências ativa, reativa e aparente consumidas pela carga 
 
c- O Capacitor a ser ligado em paralelo com a carga afim de que o 
fator de potência aumente para 0,9. 
d- A nova corrente na linha de alimentação após a colocação do 
capacitor citado no item anterior. 
 
2- Duas cargas de Impedâncias Z1=(10+j20) Ω e Z2=(10-J10) Ω estão 
ligadas em serie e o conjunto é alimentado com tensão eficaz 
V=440∟0°. 
Determinar: 
a- O fator de potência de cada carga e o fator de potência da 
associação. 
b- A corrente I e as tensões V1 e V2 
c- As potencias ativa, reativa e aparente consumidas por cada uma das 
cargas e pelo conjunto por elas formado. 
 
3- Duas Cargas estão associadas em paralelo, possuem Impedâncias 
Z1=(30+J20) Ω e Z2=(30-J20) Ω, sendo alimentadas com tensão eficaz 
de 220V.Determinar: 
a- O fator de potência de cada carga e o fator de potência da 
associação. 
b- As correntes I1 e I2 nessas cargas e a corrente total I 
c- As potencias ativa, reativa e aparente consumidas porcada carga e 
pela associação das duas cargas em paralelo. 
 
4-Uma Carga de Impedância Z=(10+J30) Ω é alimentada com uma 
tensão V=220V-60Hz.Determinar: 
a-Fator de potência e as potencias ativa e reativa que a carga 
consome 
b- A corrente na linha de alimentação da carga 
c- O Capacitor a ser ligado em paralelo com a mesma para aumentar 
o fator de potência para 0,85. 
d- A nova corrente na linha de alimentação após a colocação do 
capacitor 
e- A variação percentual das perdas na linha, considerando as 
perdas antes da colocação do capacitor e após a colocação do 
mesmo. 
 
Respostas: a- Cos¥ = 0,32; P=492,8W; Q=1463 VAR; b- I=7A ; 
C- C=63,4uF; d- l´=2,6 A ; e- 86,2% 
 
Lista Exercícios de Fator de Potência 
4- Um motor de Indução consome a potência P=1KW com fator de 
potência 0,8(atrasado|), quando alimentado com tensão eficaz de 200V. 
Qual deve ser a impedância a ser ligada em paralelo com o mesmo afim 
de que ele consuma a mesma potência com fator de potência 0,95 
(atrasado). 
 
Resposta: Z= -J96 Ω 
 
5-Uma carga alimentada com tensão eficaz V=220∟0°-V – 60Hz, 
é composta de uma associação de um motor M1 que consome 10KVA 
com fator de potência 0,7 (atrasado); outro motor M2 que consome 
1KVAR com fator de potência 1,5 KW com fator de potencia 
0,9(atrasado). Determinar: 
 
a- as potencias totais, ativa, reativa e aparente consumidas pelo 
conjunto e o fator de potência do mesmo; 
b- a corrente na linha de alimentação 
d- O Capacitor a ser ligado em paralelo com o conjunto- para que o 
fator de potência do mesmo seja (0,95) atrasado. 
e- A nova corrente na linha de alimentação após a colocação do 
capacitor. 
f- A variação percentual da potência dissipada na linha, consideradas 
as potencias dissipadas antes e após a ligação do capacitor em 
paralelo com o conjunto. 
 
 
6-Um transformador tem capacidade para fornecer 50kVA sob tensão eficaz de 
440V. Quando o transformador estiver fornecendo 30KW com fator de potência 
0,8 para uma carga indutiva, qual a porcentagem de sua potência de plena 
carga que ele estar fornecendo? 
Que carga resistiva deverá ser adicionada á carga existente para ele entrar em 
plena carga e qual o fator de potencia do sistema nesta nova situação? 
 
Lista Exercícios de Fator de Potência 
7-) Um motor CA indutivo, consome uma potência de 895 W (medida com 
wattímetro), quando ligado a plena carga em uma rede de 220V de tensão, 
60Hz. A corrente medida no motor é de 5,1 A. A partir destas informações e 
sabendo que o motor é uma carga indutiva, calcule: 
a) o fator de potência atual da instalação; R: 0,798 
b) o capacitor necessário para corrigir o fator de potência para o mais 
próximo do unitário possível, assumindo que os valores comerciais dos 
capacitores são sempre múltiplos de 10; R: 37,084 uF – Escolha: 30 uF 
c) o novo fator de potência corrigido; R: 0,9897 
d) a nova corrente drenada da fonte; R: 4,1104 A 
e) a nova potência reativa drenada da fonte. R: 129,262 VAr 
 
 
8-). Uma indústria quer resolver seu problema com fator de potência, pois corre 
o risco de ser multada pela concessionária que lhe fornece energia elétrica. 
Você foi chamado para fazer uma avaliação do status da instalação e, após 
analisar os dados disponíveis, sabe que: a alimentação é feita em BT, 380V e 
60Hz; a potência aparente total é 8950 VA; e o fator de potência da instalação é 
0,7 indutivo. A partir destes dados, forneça: 
a) a corrente atual usada pela instalação; R: 23,553 A 
b) a potência do banco de capacitores necessário para elevar o fator de 
potência para, no mínimo, 0,92; R: 3722,7 VAr 
c) a corrente máxima esperada após a correção; R: 17,92 A 
d) a potência aparente total após a correção; R: 6809,8 VA 
e) o valor economizado por mês, considerando a redução da potência reativa 
consumida pela indústria, e considerando que o valor do kVARh é de R$ 
0,10 e que a indústria consome durante 400 horas por mês. R: 148,91 
reais/mês 
 
 
9-) A carga ligada a uma fonte de 120V a 60Hz é 5 kW resistiva, 8 kVAr 
indutiva e 2 kVAr capacitiva. Encontre: 
a) a potência total (aparente) em kVA; R: 7,81025 kVA 
b) o fator de potência total da instalação (cargas combinadas); R: 0,64 
c) a corrente drenada da fonte; R: 65,08 A 
d) a capacitância necessária para estabelecer um fator de potência 
unitário para a instalação. R: 1105,24 uF 
e) a corrente drenada pela fonte após a correção do fator de potência. R: 
41,67 A 
 
 
* dica I: use o triângulo de potências para facilitar a análise e resolução das 
questões. 
* dica II: use 5 casas decimais nos cálculos para que as respostas 
confiram com o gabarito. 
 
 
 
 
 
Lista Exercícios de Fator de Potência 
 
10-) Um motor de 5 hp com um fator de potência atrasado 0,6 e cuja 
eficiência é de 92% está conectado a uma fonte de 208 V e 60 Hz. 
a). Construa o triângulo de potência para a carga 
b). Determine o valor do capacitor que deve ser ligado em paralelo com 
a carga de modo a aumentar o fator de potência para 1 
c). Determine a diferença na corrente fornecida pela fonte no circuito 
compensado e a corrente no circuito não-compensado. 
 
11-) Uma pequena usina geradora industrial alimenta 10 kW de 
aquecedores e 20 kVA de motores elétricos. Os elementos de 
aquecimento são considerados puramente resistivos (FP=1) e os 
motores possuem um fator de potência atrasado igual a 0,7. Se a fonte 
é de 1000 V e 60 Hz, 
(a) determine a capacitância necessária para aumentar o fator de 
potência para 0,95. 
(b). Compare os valores de corrente drenados da fonte de alimentação 
(antes e após a compensação). 
 
 
12-) A iluminação e os motores de uma pequena fábrica estabelecem 
uma demanda de potência igual a 10 kVA para um fator de potência 
atrasado 0,7, com uma fonte de 208V e 60 Hz. 
a). Construa o triângulo de potência para a carga; 
b). Determine o valor do capacitor que deve ser colocado em paralelo 
com a carga para elevar o fator de potência à unidade. 
c). Determine a diferença de entre as correntes da fonte no sistema 
não-compensado e no sistema compensado; 
d). Repita os itens (b) e (c) para um fator de 0,9. 
 
13-) A carga de um gerador de 120 V e 60 Hz é de 5 kW (resistiva), 8 
KVAR (indutiva) e 2 KVAR (capacitiva). 
a). Calcule um número total de kilovolts-amperes; 
b). Determine o FP das cargas combinadas; 
c). Calcule a capacitância necessária para estabelecer um fator de 
potência unitário; 
d). Encontre a corrente fornecida pelo gerador com um fator de potência 
unitário e compare com o valor obtido no item (c). 
 
14-) As cargas de um fábrica ligadas a um sistema de 1000 V, 60 Hz, 
são as seguintes: 20 kW para aquecimento (fator de potência unitário) 
10 kW (potência de entrada) para motores de indução (fatorde potência 
0,7 atrasado) 5 kW para iluminação (fator de potência 0,85 atrasado) 
 
a) desenhe o triângulo de potência para a carga total; 
b). Determine a capacitância necessária para tornar o fator de potência 
total igual a 1; 
c). Calcule a diferença entre as correntes totais no sistema compensado 
e no sistema não- compensado.