O triângulo de potência, também conhecido como triângulo de Watt, é uma ferramenta usada na teoria da eletricidade para calcular a potência elétrica em um circuito de corrente alternada (CA) usando as propriedades trigonométricas de um triângulo retângulo.
O triângulo é formado por três lados: potência aparente (S), potência ativa (P) e potência reativa (Q).
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A potência aparente é a potência total fornecida ao circuito e é medida em volt-amperes (VA).
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A potência ativa é a potência realmente utilizada pelo circuito e é medida em watts (W).
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Potência reativa é a potência perdida no circuito devido à resistência e reatância e é medida em volt-amperes reativos (VAR).
A relação entre esses três poderes pode ser visualizada no triângulo de poderes. A potência aparente (S) é a hipotenusa do triângulo e é formada pela combinação das potências ativa (P) e reativa (Q), que são os outros dois lados do triângulo. A potência ativa (P) forma o ângulo do cosseno com a potência aparente, enquanto a potência reativa (Q) forma o ângulo do seno com a potência aparente.
Para que serve o triângulo de potência?
O triângulo de potência é uma ferramenta importante na teoria da eletricidade, pois permite entender as relações entre as diferentes potências elétricas em um circuito de corrente alternada (CA).
As aplicações básicas incluem:
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Cálculo da potência elétrica: O triângulo das potências permite calcular a potência elétrica total fornecida a um circuito, bem como a potência ativa (que se converte em trabalho útil) e a potência reativa (que não realiza trabalho útil, mas é necessária para o operação de alguns equipamentos elétricos).
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Otimização do Desempenho do Circuito – Este triângulo é útil para entender como a energia elétrica é distribuída em um circuito e como os componentes do circuito podem ser otimizados para melhorar seu desempenho e eficiência.
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Projeto de sistemas elétricos: é uma ferramenta útil para o projeto de sistemas elétricos, pois permite dimensionar os componentes do circuito e garantir que sejam capazes de lidar com as potências elétricas envolvidas.
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Análise de falhas – Também pode ser usado para analisar falhas em um circuito elétrico para determinar se há perdas de energia devido à resistência e reatância, o que pode ajudar a identificar e corrigir problemas.
Exercício resolvido sobre o triângulo de poderes
Declaração:
Existe um circuito elétrico com potência aparente de 800 VA e fator de potência de 0,8. Calcule a potência ativa e a potência reativa do circuito.
Solução:
Primeiro, podemos calcular a potência ativa (P) do circuito usando a fórmula P = S x cos(θ), onde θ é o ângulo de fase entre a corrente e a tensão. Neste caso, como o fator de potência (PF) é igual a 0,8, sabemos que cos(θ) = PF = 0,8. Portanto, podemos calcular a potência ativa da seguinte forma:
P = 800VA x 0,8 = 640W
A potência ativa do circuito é de 640 watts.
Então, podemos calcular a potência reativa (Q) do circuito usando a fórmula Q = S x sin(θ). Sabemos que o ângulo de fase (θ) pode ser calculado a partir do fator de potência usando a seguinte fórmula:
cos(θ) = PF => sin(θ) = √(1 - cos²(θ))
Neste caso, como FP = 0,8, podemos calcular sin(θ) da seguinte forma:
sin(θ) = √(1 - cos²(θ)) = √(1 - 0,8²) = √(0,36) = 0,6
Portanto, podemos calcular a potência reativa da seguinte forma:
Q = 800VA x 0,6 = 480VAR
A potência reativa do circuito é de 480 volts-amperes reativo.
Portanto, a potência ativa do circuito é de 640 W e a potência reativa é de 480 VAR.
