Eletricidade
Corrente elétrica

Triângulo de energia elétrica com exercício resolvido

Triângulo de energia elétrica com exercício resolvido

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).

  • A potência aparente é a potência total fornecida ao circuito e é medida em volt-amperes (VA).

  • A potência ativa é a potência realmente utilizada pelo circuito e é medida em watts (W).

  • 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:

  1. 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).

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

Autor:
Data de Publicação: 26 de abril de 2023
Última Revisão: 27 de abril de 2023