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4 - Uma instalação elétrica monofásica alimenta uma certa carga cuja tensão de trabalho é de 127V e uma corrente de 25A, a frequência da rede é de 60 Hz e o fator de potência (FP) indutivo é de 0,89. O sistema precisa de correção do fator de potência, de modo que o novo FP seja de 0,92. Para isso, deve ser instalado um capacitor junto à carga. Nesse contexto, determine qual deve ser o valor da capacitância teórica necessária para essa finalidade.


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Praticando Para o Saber

há 3 anos

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há 3 anos

Para determinar o valor da capacitância teórica necessária para corrigir o fator de potência, podemos usar a fórmula: C = (Q * tan(θ)) / (2 * π * f * V^2) Onde: C é a capacitância em farads, Q é a potência reativa em volt-ampères reativos (VAR), θ é o ângulo de defasagem entre a corrente e a tensão, f é a frequência da rede em hertz, V é a tensão de trabalho em volts. Primeiro, precisamos calcular a potência reativa (Q) usando a fórmula: Q = P * tan(θ) Onde: P é a potência ativa em watts. Nesse caso, o fator de potência indutivo inicial (FP) é 0,89, e o novo FP desejado é 0,92. Portanto, a diferença entre os dois fatores de potência é: ΔFP = FP novo - FP inicial ΔFP = 0,92 - 0,89 ΔFP = 0,03 A potência ativa (P) pode ser calculada usando a fórmula: P = V * I * FP Onde: V é a tensão de trabalho em volts, I é a corrente em amperes, FP é o fator de potência. Substituindo os valores conhecidos: P = 127V * 25A * 0,89 P ≈ 2832,25 watts Agora, podemos calcular a potência reativa (Q): Q = P * tan(θ) Q = 2832,25 * tan(θ) Para corrigir o fator de potência para 0,92, a nova potência reativa (Q novo) pode ser calculada usando a fórmula: Q novo = P * tan(θ novo) Onde: θ novo é o ângulo de defasagem correspondente ao novo fator de potência. A diferença entre as potências reativas é: ΔQ = Q novo - Q ΔQ = P * tan(θ novo) - P * tan(θ) ΔQ = P * (tan(θ novo) - tan(θ)) Agora, podemos calcular a capacitância teórica (C) usando a fórmula inicial: C = (Q * tan(θ)) / (2 * π * f * V^2) Substituindo os valores conhecidos: C = (ΔQ + Q) * tan(θ) / (2 * π * f * V^2) C = (P * (tan(θ novo) - tan(θ)) + Q) * tan(θ) / (2 * π * f * V^2) Substituindo os valores conhecidos e resolvendo a equação, você encontrará o valor da capacitância teórica necessária para corrigir o fator de potência.

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3 - Quando um circuito elétrico tem um fator de potência baixo, significa que a quantidade de energia reativa é alta em relação à energia ativa. Os capacitores ajudam a reduzir a quantidade de energia reativa no circuito, aumentando, assim, o fator de potência. Isso permite que a energia elétrica seja utilizada de forma mais eficiente, reduzindo os custos de eletricidade e melhorando a estabilidade do sistema elétrico. Considerando essas questões, especifique o capacitor necessário para corrigir o fator de potência para 0,95 no caso de um motor monofásico com as seguintes especificações: V=127V I=20A F=60Hz FP = 0,85


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