Uma instalação elétrica monofásica em 60,0 [Hz] possui potências, ativa e reativa, com as medidas de 16,0 [kW]
e 12,0 [kVAr], respectivamente. Sabendo que a natureza
da potência reativa medida é devida a cargas indutivas
presentes na instalação, é correto afirmar que a instalação
apresenta

Question

Uma instalação elétrica monofásica em 60,0 [Hz] possui potências, ativa e reativa, com as medidas de 16,0 [kW]
e 12,0 [kVAr], respectivamente. Sabendo que a natureza
da potência reativa medida é devida a cargas indutivas
presentes na instalação, é correto afirmar que a instalação
apresenta Alternativa A: fator de potência unitário e não precisa de correção de
fator de potência. Ou Alternativa B: potência aparente de 20,0 [kVA] e, para tornar seu fator
de potência unitário, é necessário instalar um banco de
capacitores na entrada da instalação, com potência reativa
de –12,0 [kVAr]. Ou Alternativa C: potência aparente de 20,0 [kW] e, para tornar seu fator
de potência unitário, é necessário instalar um banco de
indutores na entrada da instalação, com potência reativa
de 12,0 [kVAr]. Ou Alternativa D: potência aparente de 28,0 [kVA] e, para tornar seu fator
de potência unitário, é necessário instalar um banco de
capacitores na entrada da instalação, com potência reativa
de 12,0 [kVAr]. Ou Alternativa E: potência aparente de 4,0 [kVA] e, para tornar seu fator
de potência unitário, é necessário instalar um banco de
capacitores na entrada da instalação, com potência reativa
de –4,0 [kVA].

Qconcursos · Accepted Answer

Alternativa [B] potência aparente de 20,0 [kVA] e, para tornar seu fator
de potência unitário, é necessário instalar um banco de
capacitores na entrada da instalação, com potência reativa
de –12,0 [kVAr]. **Alternativa Correta: B**

Tema central da questão: A questão aborda conceitos fundamentais de potência elétrica em sistemas monofásicos, especialmente a potência ativa, potência reativa e potência aparente, além de tratar de correção do fator de potência.

Resumo teórico:
A potência ativa (P) é a potência efetivamente utilizada para realizar trabalho, medida em quilowatts (kW). A potência reativa (Q) é a potência que circula entre a fonte e a carga em sistemas de corrente alternada, medida em quilovolt-ampère reativo (kVAr). A potência aparente (S) é a combinação das potências ativa e reativa, medida em quilovolt-ampère (kVA). A relação entre essas potências é dada pelo triângulo de potências, onde $ S = \sqrt{P^2 + Q^2} $.

O fator de potência (FP) é a razão entre a potência ativa e a potência aparente: FP = P/S. Ele indica a eficiência do uso da energia elétrica. Um FP baixo indica a presença de muita potência reativa, o que reduz a eficiência do sistema.

Justificativa da alternativa correta (B):
Para calcular a potência aparente:
$ S = \sqrt{(16,0 \, \text{kW})^2 + (12,0 \, \text{kVAr})^2} = \sqrt{256 + 144} = \sqrt{400} = 20,0 \, \text{kVA} $

A instalação apresenta uma potência aparente de 20,0 kVA. Para corrigir o fator de potência para um valor unitário, é necessário eliminar a potência reativa indutiva de 12,0 kVAr, instalando um banco de capacitores com a mesma quantidade de potência reativa, porém negativa: -12,0 kVAr.

Análise das alternativas incorretas:

A: Fator de potência unitário não é possível sem correção, pois existe potência reativa presente.
    C: A potência aparente não pode ser 20,0 kW, pois esta unidade está incorreta para potência aparente.
    D: A potência aparente calculada não é 28,0 kVA, e a potência reativa necessária para correção não é 12,0 kVAr positiva.
    E: A potência aparente de 4,0 kVA e a potência reativa de -4,0 kVA não correspondem aos valores calculados.

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