Apostila1_Capitulo3 - Captulo 3 Potncia e Correo de Fator...

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Capítulo 3 Potência e Correção de Fator de Potência Neste capítulo será abordada a importância do controle da potência reativa em indústrias através da correção do fator de potência. Para tanto, iremos estudar inicialmente as potências: instantânea, ativa, reativa, aparente e complexa. 3.1 Potência Instantânea A potência instantânea é o produto da tensão instantânea e da corrente instantânea, conforme Equação (1): ) ( ) ( ) ( t i t v t p = (1) onde v(t) e i(t) são valores instantâneos. Conforme foi visto no Capítulo 2, quando uma fonte de tensão alternada é conectada a uma impedância, resultará em uma queda de tensão que poderá estar em fase, adiantada ou atrasada em relação à corrente do circuito. A potência instantânea pode assumir valores positivos e negativos, dependendo do instante considerado. No entanto, um valor positivo de p(t) significa que uma fonte de tensão alternada está fornecendo energia para um circuito, ao passo que um valor negativo de p(t) significa que a energia flui do circuito para a fonte. Se, na Equação (1), v(t) e i(t) forem positivos, resultará em um valor de p(t) positivo, ou seja, energia é fornecida pela fonte. Caso v(t) e i(t) tenham sinais contrários, p(t) é negativa, o que significa que energia está retornando para a fonte. 3.2 Potência Ativa A potência ativa, P , é também chamada de potência média, potência útil ou potência real. P é obtida pela expressão: f cos VI P = (2)
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em que V e I representam o valor eficaz de tensão e corrente, respectivamente; cos f é o fator de potência; unidade de P [W]. A potência ativa é a componente da potência total que é convertida em calor por efeito Joule. P é a energia dissipada na parte resistiva da impedância. O fator de potência é dado por cos f , onde f corresponde ao ângulo de defasagem entre V e I , podendo assumir valores entre –90 0 e +90 0 . Logo, cos f e, conseqüentemente, P serão sempre positivos. Para indicar o sinal de f em um circuito indutivo, dizemos que o circuito tem fator de potência atrasado. E, para indicar o sinal de f em circuitos capacitivos, dizemos que tem fator de potência adiantado. 3.3 Potência Reativa A potência total, além da potência ativa, possui uma parcela chamada potência reativa. A potência reativa, Q , é dada pela expressão: f sen VI Q = (3) onde V e I representam o valor eficaz de tensão e corrente, respectivamente; sen f é o fator reativo; unidade de Q [VAr]. A potência reativa é a parcela da potência total, na qual energia é armazenada pela reatância. A potência reativa é também chamada de potência magnetizante, pois é necessária ao funcionamento dos motores, transformadores e dispositivos magnéticos em geral. A determinação da potência reativa total, Q T , é alcançada pela soma algébrica das potências reativas indutivas e capacitivas ao longo do circuito. No caso da reatância indutiva, o ângulo
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