Curso Técnico em Eletroeletrônica Instalações Elétricas

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1 Curso Técnico em Eletroeletrônica Instalações Elétricas Aula 02 Potência elétrica Fator de potência Prof. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino 2016

2 Tensão e corrente elétrica Nos condutores, existem partículas invisíveis chamadas elétrons livres, que estão em constante movimento de forma desordenada. Para que estes elétrons livres passem a se movimentar de forma ordenada, nos condutores, é necessário ter uma força que os empurre. A esta força é dado o nome de tensão elétrica (U). Tensão é a força que impulsiona os elétrons livres nos condutores. Sua unidade de medida é o volt (V). A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma ordenada. Esse movimento ordenado dos elétrons livres nos condutores, provocado pela ação da tensão, forma uma corrente de elétrons. Essa corrente de elétrons livres é chamada de corrente elétrica (I). Corrente elétrica é o movimento ordenado dos elétrons livres nos condutores. Sua unidade de medida é ampère (A).

3 Potência elétrica Tendo a corrente elétrica, a lâmpada se acende e se aquece com uma certa intensidade. Essa intensidade de luz e calor percebida por nós (efeitos), nada mais é do que a potência elétrica que foi transformada em potência luminosa (luz) e potência térmica (calor). Nos circuitos de corrente alternada, ocorre um comportamento diferente em relação às chamadas cargas indutivas e/ou capacitivas, que não possibilitam um aproveitamento total da potência fornecida; para expressar esses valores usamos o Fator de Potência (FP). Isso nos leva a considerar três tipos de potência. A potência ativa é uma parcela da potência aparente.

4 Triângulo de potências

5 Fator de potência Fator de potência É o número que indica a porcentagem de aproveitamento da energia elétrica consumida; É o número que indica a porcentagem da potência aparente que é transformada em potência mecânica, térmica ou luminos. Nos projetos elétricos residenciais, desejando-se saber o quanto da potência aparente foi transformada em potência ativa, aplica-se os seguintes valores de fator de potência: 1,0 para iluminação 0,8 para tomadas de uso geral 0,95 para o circuito de distribuição O fator de potência ideal é 1 (100%) de aproveitamento. Quando o fator de potência é igual a 1, significa que toda potência aparente é transformada em potência ativa. Isto acontece nos equipamentos que só possuem resistência, tais como: chuveiro elétrica, torneira elétrica, lâmpadas incandescentes, fogão elétrica, etc.

6 Potência elétrica A potencia aparente é potência fornecida. composta por duas parcelas: potência ativa e potência reativa. Para haver potência elétrica, é necessário haver tensão elétrica e corrente elétrica. Como a potência é produto da ação da tensão e da corrente, a sua unidade de medida á o volt-ampère (VA) A potência ativa é a parcela efetivamente transformada em potência mecânica, potência térmica e potência luminosa. A unidade de medida da potência ativa é o watt (W). A potência reativa é a parcela transformada em campo magnético, necessário ao funcionamento de motores, transformadores, reatores. A unidade de medida da potência reativa é o volt-ampère reativo (Var). Em projetos de instalação elétrica residencial os cálculos efetuados são baseados na potência aparente e potência ativa. Portanto, é importante conhecer a relação entre elas para que se entenda o que é fator de potência.

7 O quadro demonstra que com um baixo Fator de Potência em um circuito elétrico (0,8) é exigido e pago um maior fornecimento de energia (1250W potência aparente) para se ter um valor igual de potência útil (1000 W potência ativa), porque o valor de potência reativa é consumido pelo circuito (indutivo) sem gerar trabalho.

8 Fator de potência Exemplo 1: Potência de iluminação (aparente) = 660VA Fator de potência a ser aplicado = 1 Potência ativa de iluminação (W) = 1 x 660 VA = 660 W Exemplo 2: Potência de tomada de uso geral = 7300 VA Fator de potência a ser aplicado = 0,8 Potência ativa de tomada de uso geral = 0,8 x 7300 VA = 5840 W Exemplo 3: Potência dos pontos de tomadas e circuitos independentes = 8000 VA Fator de potência a ser aplicado = 0,8 Potência ativa de pontos de tomadas e circuitos independentes = 0,8 x 8000VA = 6400W Exemplo 4: Potência do circuito de distribuição = 9500 VA Fator de potência a ser aplicado = 0,95 Potência ativa do circuito de distribuição = 0,95 x 9500VA = 9025W.

9 Exercícios 1) Um projeto determina que a potência fornecida para o circuito de iluminação é de 7500 VA. Determine a potência consumida para este caso. 2) Um projeto determina que a potência fornecida para o circuito de tomadas de uso geral é de 7500 VA. Determine a potência consumida para este caso.

10 Bibliografia PRYSMIAN Energia Cabos e Sistemas do Brasil S.A. Instalações Elétricas Residenciais. São Paulo: 2006 Blumel, F.P. Eletricista: Instalador residencial básico. Campinas: Blumedi, SP COTRIM, A. Instalações Elétricas. 5 ed. São Paulo: Prentice-Hall do Brasil, CREDER, H. Instalações Elétricas. 15 ed. São Paulo: LTC, 2007.