Baixe Circuitos Elétricos I - 6ª Lista de Exercícios: Potência em Circuitos Senoidais e outras Slides em PDF para Circuitos Elétricos, somente na Docsity!
POTÊNCIA EM CIRCUITOS SENOIDAIS.
EXERCÍCIO 1:
Um transformador com capacidade para fornecer a potência aparente máxima de 25kVA está alimentando uma carga, constituída pelo motor M1 que consome 4.8kW com fator de potência 0.8 (atrasado) e pelo motor M que consome 6 kW com fator de potência 0.6 indutivo e pelo motor M3. Determinar:
a) A parcela da potência de plena carga que o transformador está fornecendo quando a chave K está aberta e o fator de potência da carga que está sendo alimentada; b) A potência ativa consumida pelo motor M3 e o seu fator de potência quando a chave K é fechada, sabendo que nesta situação o transformador passa a funcionar em regime de plena carga, sendo agora o fator de potência do conjunto igual a 0.75; c) A diferença entre a corrente na linha após se fechar a chave K e a corrente antes do fechamento da mesma.
EXERCÍCIO 2:
O trecho AB é constituído por bipolos lineares ideais. Quando submetido a tensão v = 220 cos(10t + 30º) V, ele consome a potência P = 1000W, com o fator de potência √2 2 atrasado. Determinar:
a) A corrente no referido trecho e sua impedância; b) A natureza dos bipolos B 1 e B 2 , especificando os seus parâmetros característicos; c) A tensão em cada um dos bipolos e no capacitor C.
EXERCÍCIO 3:
O trecho AB é constituído por bipolos lineares ideais e consome a potência 2 kW, com fator de potência √ 2 atrasado, quando submetido a tensão v = 200cos(2t + 30º).
Figura 3.
Determinar:
a) A corrente i e a impedância do trecho AB;
b) A natureza dos bipolos B 1 e B 2 , especificando os seus parâmetros característicos.
EXERCÍCIO 4:
Uma carga operando em 2300 Vrms drena 28 Arms com um fator de potência de 0.812 atrasado. Determinar:
a) O valor de pico da corrente em àmperes; b) A potência instantânea em t=2.5 ms assumindo uma freqüência de operação de 60 Hz. c) A potência real na carga; d) A potência complexa; e) A potência aparente; f) A impedância da carga; g) A potência reativa.
EXERCÍCIO 5:
Uma forma de onda de tensão com período de 5 s é expressa como:
𝑣(𝑡) = 10𝑡[𝑢(𝑡) − 𝑢(𝑡 − 2)] + 16𝑒−0,5(𝑡−3)[𝑢(𝑡 − 3) − 𝑢(𝑡 − 5)]
No intervalo. Determine o valor eficaz da forma de onda.
EXERCÍCIO 9:
Uma carga alimentada com tensão eficaz de 220V – 50Hz, é constituída por um motor, M 1 , que consome 2 kW com fator de potência 0.8 em atraso, por um motor M 2 , que consome 2 kVA com fator de potência 0.6 indutivo e uma estufa, E, que consome 1.0 kW com fator de potência
Determinar:
a) o fator de potência do conjunto e a corrente na linha de alimentação;
b) as potências ativa, reativa e aparente consumidas pelo conjunto;
c) o capacitor a ser ligado em paralelo com o conjunto para que o fator de potência seja 0.95 atrasado – fazer
com triângulo de potências e pela fórmula do exercício 7.
d) A nova corrente total do conjunto após a colocação do capacitor.
EXERCÍCIO 10:
Imaginemos uma rede operando em 50 Hz que utilize cargas conectadas em séria conduzindo uma corrente comum de 10/0º A rms. Tal sistema é o dual de um circuito com cargas em paralelo operando com uma tensão comum. No circuito série, uma carga seria desligada ao ser curto-cricuitada; a abertura do circuito causaria uma verdadeira festa de fogos de artifício (explodiria tudo!). Duas cargas estão instaladas neste circuito em particular:
.
a) Com que FP a fonte está operando?
b) Qual é a potência aparente que está sendo drenada pela combinação de ambas as cargas?
c) Qual é a característica da carga total: indutiva ou capacitiva?
EXERCÍCIO 11:
Uma carga de impedância Z = 10 + j30 ohms é alimentada com tensão eficaz V = 220 V/60 Hz. Determinar:
a) O fator de potência e as potências ativa e reativa que a carga consome;
b) A corrente na linha de alimentação da carga;
c) O capacitor a ser ligado em paralelo com a mesma para aumentar o fator de potência para 0.85;
d) A nova corrente na linha de alimentação, após a colocação do capacitor;
e) A variação percentual das perdas na linha, considerando as perdas antes da colocação do capacitor e após
a colocação do mesmo.
EXERCÍCIO 12:
Um motor de indução consome a potência P = 1 kW com fator de potência 0.8 atrasado, quando alimentado com tensão eficaz de 200V. Qual deve ser a impedância a ser posta em paralelo com o mesmo a fim de que ele consuma a mesma potência com fator de potência 0.95 atrasado.
EXERCÍCIO 13:
Um motor de indução que consome a potência de 2 kW, com fator de potência 0.6 atrasado, está associado em paralelo com um motor síncrono de 0.5 kVA com FP 0.8 adiantado. O conjunto é alimentado com tensão de 220 V
a) O fator de potência do conjunto e a corrente na linha de alimentação;
b) A capacidade de um capacitor a ser ligado em paralelo com o conjunto, para corrigir o
FP para 0.9 atrasado;
c) A corrente na linha de alimentação após a colocação do capacitor;
d) A redução percentual da potência dissipada na linha de alimentação após a colocação do capacitor.
EXERCÍCIO 14:
Uma carga, alimentada com tensão eficaz de 220 V – 60 Hz, é constituída por uma associação em paralelo de um motor de indução de 15 kVA com FP 0.7 atrasado; um motor síncrono de 2 kW com FP 0.8 adiantado e um forno resistivo de 1 kVA. Determinar:
a) O FP do conjunto e a corrente na linha de alimentação;
b) As potência ativa, reativa e aparentre consumidas pelo conjunto;
c) O capacitor a ser ligado em paralelo com o conjunto para que seu fator de potência seja
0.9 atrasado.
EXERCÍCIO 15:
