segunda-feira, 17 de julho de 2017

Triangulo de potência elétrica

Como visto em outros artigos, Dissipação de Potência Elétrica em Elementos de Circuitos, a corrente em indutores e capacitores defasam em 90º da tensão e a corrente nos resistores ficam em fase.

Considerando que a tensão tem sempre ângulo de fase igual a zero graus o que determina o consumo de energia e o ângulo de fase da corrente e os módulos da tensão e da corrente são respectivamente V e I. Podendo der considerada na figura abaixo:


Como se vê nas figuras acima a potência tem o sentido da corrente pois a corrente pois no sistema elétrico a tensão é pré-determinada e a corrente e o elemento que varia de acordo com a carga.

Comparando no gráfico o QL  , potência do indutor, tem sentido oposto de QC, potência do capacitor assim quando ligados no mesmo circuito um indutor e um capacitor os dois elementos ficam trocando energia, hora energia em campo magnética outro campo elétrico.

O caso de circuitos inteiramente capacitivo ou indutivo são casos hipotéticos então sendo o ângulo de fase sempre varia de -90º até 90º em um intervalo aberto [-90º < θ < 90º], devendo dividir a potência em dois componentes, um no conjunto dos reais, ℝ, o outro no conjunto dos imaginários, 𝕀, assim como a corrente.

Considerando uma corrente de modulo I e fase θ e uma tensão de modulo V e fase , representado na figura abaixo: 




Dividindo a corrente em dois componentes pode se calcular a parte real e a parte imaginária da potência, assim tendo duas potências defasadas de 90º podendo formar um triangulo.





Assim formando o triangulo de potência no qual a soma da potência ativa (P), real de unidade de medida Watt[W], com a potência reativa (Q), imaginária de unidade de medida volt-amper reativo [Var], resulta uma potência complexa conhecida como potência aparente (S) de unidade de medida volt-amper[VA].

O ângulo da potência aparente é usado para definir o fator de potência (f.p.) que o cosseno desse deste ângulo pode se encontrar a potência ativa, ou seja, a potência que produz trabalho.

Quanto maior o módulo ângulo θ maior a energia requisitada da rede pois o modulo da corrente aumenta e muitas das vezes é necessário fazer a correção do fator de potência para não gerar prejuízos ao sistema.


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