Exercicios_Analise de Potencia em Circuito CA (1)

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Analise de Circuitos 2 Prof.: Virgínia Baroncini 
 
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Exercícios: Análise de Potência em Circuito CA 
1 – A corrente fasorial I=9|15° mA (a senoide operando em 45 rad/s) é aplicada à uma associação em 
série de um resistor de 18k e um capacitor de 1 F. Obtenha uma expressão para (a) potência 
instantânea e (b) a potência média absorvida pela carga combinada. 
Resp: p(t) = 0,73+1.16cos(90t-21°)W, P=0,73W. 
2– Se v(t) = 160 cos (50t) V e i(t) = - 20 sen (50t – 30°) A, calcule a potência instantânea p(t) e a potência 
média. 
 Resp: p(t) = 800 + 1600 cos(100t+60°)W, P=800W. 
3 – Com relação ao circuito de duas malhas da figura abaixo, determine a potência média absorvida por 
cada elemento passivo e a potência média fornecida por cada fonte, e verifique se a potência média total 
fornecida = potência média absorvida. 
 
Resp: PR=2129W, PS1= -230W, PS2= -1899W, PL=0W, PC=0W 
4 – Encontre a potência média absorvida por cada elemento do circuito abaixo. 
 
Resp: Potência média absorvida pela fonte = -7,5 W. Para o resistor de 4, a potência média absorvida é 5 W. Potência média 
absorvida pelo indutor = 0 W. Para o resistor de 2, a potência média absorvida é 2,5 W. Potência média absorvida pelo 
capacitor = 0 W. 
5 – Determine a potência média fornecida pela fonte dependente no circuito da figura abaixo: 
 
 Resp: A potência média fornecida pela fonte dependente é 26,22W. 
6 – Determine a potência média dissipada no resistor de 30 no circuito da figura abaixo se ig = 6 cos 
20.000t A. 
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Resp: P30 = 600W. 
7 – Para o circuito na figura abaixo, encontre: (a) o valor da impedância da carga que absorve a máxima 
potência média e (b) o valor da máxima potência média absorvida. 
 
 Resp: (a) ZL = 12,798+j49,6 , (b) 90,08W. 
8 – Calcule o valor de ZL no circuito da figura abaixo de modo que ZL receba a máxima potência Média. 
Qual a máxima potência média recebida por ZL? 
 
 Resp: ZL = 20 , Pmax = 31,25W. 
9 – Para o circuito na figura abaixo, encontre: 
a) a potência real dissipada de cada elemento 
b) a potência total aparente fornecida para o circuito 
c) o fator de potência do circuito 
 
 Resp: (a) Pj30= 0 = P-j40; P10 = 8,665 W; P50 = 46,03 W; P20 = 87,86 W. (b) S = 177,8 VA; (c) fp = 0,8015 (atrasado) 
10 – Para o circuito da figura abaixo, encontre a potência aparente entregue a cada carga, e o fator de 
potência em que a fonte opera, se: 
a) ZA = 5 - j2, ZB = 3, ZC = 8 + j4 e ZD = 15|30°  
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b) ZD = 2|-15° , , ZB = 1, ZC = 2 + j e ZD = 4|45°  
 
Resp: (a) SA = 3,4kVA; SB = 1,64 kVA; SC = 95,8 VA; SD = 160,6VA; FP = 0,9774 (adiantado) 
 (b) SA = 43,3kVA; SB = 17,3kVA; SC = 1,07kVA; SD = 1,91kVA; FP = 0,465 (adiantado) 
11 – Para o circuito da figura abaixo, encontre a potência complexa entregue pela fonte. Considere v=20 
cos (10t) V. 
 
Resp: S = 8,158|78,23° VA 
12 – Para cada um dos seguintes casos, encontre a potência complexa, a potência média e a potência 
reativa: 
a) v(t) =112 cos (t +10°) V, i(t) = 4 cos ( t – 50°) A 
b) v(t) =160 cos (377t) V, i(t) = 4 cos (377t+ 45°)A 
c) V = 80|60°V (rms), Z=50|30° 
d) I = 10|60°V (rms), Z=100|45° 
 
Resp: (a) Potência complexa = 112 + j194 VA Potência média =112 W; Potência reativa = 194 VAR 
(b) Potência complexa = 226,3 – j226,3 VA Potência média =226,3 W; Potência reativa = – 226,3 VAR 
(c) Potência complexa = 110,85 + j64 VA Potência média =110,85 W; Potência reativa = 64 VAR 
(d) Potência complexa = 7,071 + j7,071 VA Potência média =7,071 W; Potência reativa = 7,071 VAR 
13 – A impedância da carga na figura a seguir absorve 6kW e gera 8 kVAr. A fonte de tensão senoidal 
fornece 8kW. Determine os valores da reatância indutiva da linha que vão satisfazer essas restrições. 
 
 Resp: 150  ou 50 . 
14 – Determine a potência complexa absorvida por cada componente passivo no circuito da figura abaixo, 
e o fator de potência em que a fonte está operando. 
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Resp: (a) S18,1 = 2,58|0°kVA; S18,1 = 184,4|0°VA; Sj10 = 102,45|90°VA; S-j5 = 869|90°VA; S1000 = 4,34|0°VA. FP = 
0,9638 (adiantado) 
15 - Determine VL(ef) e  para o circuito da figura abaixo, se a carga absorver 2500VA, com fator de 
potência atrasado de 0,8. 
 
Resp: Se VL = 227,81 V então ° = 2,52°; Se VL = 24,54 V então ° = 25,05°. 
16 – Uma companhia geradora de energia deve gerar 100 kW para suprir uma carga industrial de 94 kW 
por uma linha de transmissão cuja a resistência é de 0,09 . Se o fator de potência da carga é de 0,83 em 
atraso, determine a tensão na carga (módulo em rms). 
Resp.: VL = 438,63 V rms 
17 – Uma carga particular possui um fator de potência de 0,8 em atraso. A potência fornecida à carga a 
partir de uma linha de 220V (rms) a 60 Hz é de 40 kW. Qual é o valor da capacitância colocada em 
paralelo com a carga que propiciará um aumento no fator de potência para 0,9 em atraso? 
 Resp.: C = 583 F 
18- Calcule o valor da capacitância a ser conectada em paralelo com a carga do circuito mostrado, de 
modo a corrigir o fator de potência da fonte para 0,94 em atraso. A frequência é f = 60Hz. 
Resp.: C = 716,9 F