Relatório - MEDIÇÃO DE POTÊNCIA E CÁLCULO DE FATOR DE POTÊNCIA EM CIRCUITOS CA TRIFÁSICOS

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UFC – UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ – CAMPUS SOBRAL 
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
DISCIPLINA: CIRCUITOS ELÉTRICOS II 
PROFESSOR: MARCOS ROGERIO DE CASTRO 
 
 
 
 
PRÁTICA Nº 06 
MEDIÇÃO DE POTÊNCIA E CÁLCULO DE FATOR DE 
POTÊNCIA EM CIRCUITOS CA TRIFÁSICOS 
 
 
 
ALUNO MATRÍCULA 
 
FRANCISCO DENILSON MESQUITA RIBEIRO 400306 
 
 
 
 
 
 
SOBRAL – CE 
2020 
SUMÁRIO 
1. Introdução ................................................................................................................................ 3 
2. Objetivos da Prática ................................................................................................................ 4 
3. Material Utilizado ................................................................................................................... 4 
4. Procedimento Experimental ................................................................................................... 5 
5. Conclusão ................................................................................................................................. 7 
6. Referências Bibliográficas ...................................................................................................... 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Introdução 
 
O wattímetro é um instrumento de medição de potência ativa composto por uma 
bobina de corrente e uma bobina de tensão. Em geral, a potência ativa total entregue a 
uma carga com n fios pode ser obtida através da utilização de (n-1) wattímetros (Teorema 
de Blondel). 
Como visto em sala de aula, a potência ativa trifásica medida a partir do método 
dos dois wattímetros é obtida pela soma algébrica das duas leituras dos wattímetros. O 
termo algébrico está explicito porque devido as características de cada carga e, portanto, 
dos ângulos de defasagem entre tensão e corrente, nos wattímetros analógicos, o ponteiro 
pode defletir a esquerda do zero. 
Para solucionar este problema deve-se proceder da seguinte maneira: 
 Com o circuito energizado, inverter a ligação da bobina de 
potencial do(s) wattímetro(s) em que há essa tendência; 
 Atribuir sinal negativo à(s) respectiva(s) leitura(s) e 
realizar a soma algébrica das leituras dos wattímetros, sendo que a 
potência ativa trifásica da carga corresponderá ao valor absoluto do 
resultado dessa soma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Objetivos da Prática 
 
 Aplicar o método dos dois wattímetros para cargas equilibradas e desequilibradas; 
 Familiarização com o uso do instrumento de bancada – wattímetro; 
 
3. Material Utilizado 
 
 Fonte de Tensão. 
 Ponteiras de tensão e corrente 
 Banco de resistores, indutores e capacitores; 
 Wattímetro; 
 Cabos para conexão das cargas à alimentação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Procedimento Experimental 
 
Utilizando os bancos de cargas resistivo e capacitivo montou-se um circuito 
trifásico em configuração estrela RC série equilibrado. Nele, aplicou-se o método dos 
dois wattímetros e foi determinada a potência ativa trifásica do circuito, como pode ser 
visto na figura 01. 
 
Figura 01 – Circuito Equilibrado 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
 Após isso, foi determinado o fator de potência teórico da carga e os valores de 
potência ativa, reativa e aparente, como segue. 
 Como 𝑉 = 70𝑉, logo 𝑉 = √3𝑉 = 121,24𝑉. 
 Sendo 𝑋 =
∙ ∙
= 88,41, tem-se 𝐼 =
,
= 223,81𝑚𝐴. 
 Daí, 𝑃 ∅ = 18,728 + 23,379 = 45,107𝑊 e portanto, |𝑆 ∅| = √3𝑉 𝐼 = √3 ∙
121,24 ∙ 223,81𝑚 = 47𝑉𝐴. 
 Assim, 𝐹𝑃 = cos ∅ = ∅
∅
=
,
= 0,96, ou seja, ∅ = cos 𝐹𝑃 =
cos 0,96 = 16,26°. 
 Logo, 𝑆 ∅ = |𝑆 ∅| < ∅ = 47 < 16,226° 𝑉𝐴 e 𝑄 ∅ = |𝑆 ∅|𝑠𝑒𝑛∅ = 13,16 𝑣𝑎𝑟 
 
 Em seguida, modificou-se as cargas associadas a fase A para uma resistência em 
série com um capacitor, fase B para 3 resistências em paralelo, fase C para uma resistência 
em série com um indutor. Utilizou-se então o método dos dois wattímetros para medir o 
valor da potência trifásica ativa, como é mostrado na figura 02. 
 
 Figura 02 – Circuito Desequilibrado 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
Calculou-se então o valore teórico desta potência para que fosse comparado com 
o valor medido, como segue. Sendo, 𝑉 = 70 < 0° 𝑉, 𝑉 = 70 < −120° 𝑉, 𝑉 =
70 < 120° 𝑉, tem-se 𝑉 = 121,24 < 30° 𝑉, 𝑉 = 121,24 < −90° 𝑉 e 𝑉 =
121,24 < 150° 𝑉. 
Como 𝑋 = 2𝜋 ∙ 60 ∙ 400𝑚 = 88,41, logo 𝑍 = 300 − 𝑗88,41Ω, 𝑍 = 100Ω e 
𝑍 = 300 + 𝑗150,80Ω, logo 𝑌 = 3,07 × 10 + 𝑗9,04 × 10 , 𝑌 = 0,01 e 𝑌 =
2,66 × 10 − 𝑗1,34 × 10 . 
Assim, 𝑉 = 23,23 < −112,11° 𝑉 e, portanto, 𝑉 = 81,63 < 15,29° 𝑉, 𝑉 =
47,1 < −123,88° 𝑉 e 𝑉 = 3,01 < 127,89° 𝑉. 
Desse modo, 𝑖 = 0,26 < 31,71° 𝐴, 𝑖 = 0,471 < −123,88° 𝐴 e 𝑖 = 8,96 ×
10 < −154,58° 𝐴, donde 𝑃 = 21,14𝑊, 𝑃 = 22,18𝑊 e P = 0,03W. Portanto, 
𝑃 ∅ = 43,35𝑊. 
 
 
5. Conclusão 
 
Esta prática realmente cumpriu com o seu objetivo, que aplicar o método dos dois 
wattímetros para cargas equilibradas e desequilibradas, bem como a familiarização com 
o uso do instrumento de bancada – wattímetro; A simulação utilizando o software 
multisim foi bastante proveitosa, pois a partir dela podemos ver na prática conteúdos que 
só tivemos na teoria, o que é bastante importante para o desenvolvimento da disciplina. 
 
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6. Referências Bibliográficas 
 
[1] JOHNSON, D.E. Fundamentos de Análise de Circuitos Elétricos. Rio de Janeiro: 
Editora LTC, 4a Ed. Rio de Janeiro, 2014.