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Q1828196 Engenharia Eletrônica

Um perito está envolvido com uma situação, descrita a seguir  


• Uma máquina tem a especificação 220V//60Hz  -  12kVA - cosφ  =  0,62 e foi instalada em paralelo com um capacitor de  270μF.

• A proteção da instalação foi feita por meio de dois disjuntores de 50A, um para cada fase.


Com relação a essa situação, assinale V para verdadeiro e F para falso. 


( ) O valor da corrente total é igual a 39,5A.

( ) O valor do Fator de Potência dessa instalação é de 0,90.

( ) Se o terminal do capacitor se rompesse, a corrente aumentaria para 54,5A, desarmando o disjuntor, que teria que ser trocado, pois foi mal dimensionado. Com isso, o Fator de Potência diminuiria para 0,62, ficando a instalação sujeita à multa pelo baixo fator de potência.


As afirmativas são, respectivamente,  



Alternativas

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Não sei como resolver, mas fui por eliminação. Se a gente calcular a corrente do sistema, realmente dá 54,54A:

12000VA / 220V = 54,54A

O cosseno do ângulo, por definição é o fator de potência: FP = cosφ = 0,62. Então a segunda afirmativa é falsa ao afirmar que o fator de potência é 0,90.

Negando a segunda afirmação só restam duas alternativas no gabarito, a letra A e a letra D. Ambas confirmam a terceira afirmativa, que explica que o valor de corrente aumenta, com o rompimento dos terminais dos capacitores.

Em teoria quando nós colocamos capacitores para fazer a "Correção do Fator de Potência", a corrente realmente diminui.

O que me leva a crer que a Primeira afirmativa também é verdadeira, por que o valor de corrente afirmado é menor que o valor real, que seria caso não houvesse a presença dos capacitores. Logo, V F V.

Letra A

Dados:

V = 220V

S = 12.000VA

f = 60Hz

fp = 0,62

C = 270μF

1º) Sem capacitor:

P = S x fp

P = S x fp

P = 12.000 x 0,62

P = 7.440 W

S²=P²+Q²

S²=P²+Q²

12.000² = 7440² + Q²

Q² = 8.864.6400

Q = 9.415 VAr

2º) O capacitor diminui a potência reativa

C = 1 / 2 x (pi) x f x Xc

Xc = 1 / 2 x (pi) x f x C

Xc = 1 / 2 x 3,14 x 60 x 270x10*-6

Xc = 9,82 ohms

Xc = V² / Q

Q = 220² / 9,82

Q = 4.929 VAr

3º) Nova potência ativa

S² = P²+Q²

Diminuindo a potência reativa do capacitor do potência reativa original:

Q = Q - Q

Q = 9.415 - 4.929

Q = 4.486 VAr

S² = 7.440² + 4.486²

S² = 75.477.796

S = 8.688 VA

S = V x I ===> I = S / V

I = 8.688 / 220

I = 39,5 A [sendo VERDADEIRA a primeira afirmativa]

4º) fp com capacitor (nova potência ativa)

P = S x fp ===> fp = P / S

fp = P / S

fp = 7.440 / 8.688

fp = 0,86 [sendo FALSA a segunda afirmativa]

5º) Sem o capacitor o fator de potência é o da máquina

fp = 0,62 [sendo VERDADEIRA a terceira afirmativa]

e a corrente:

I = S / V

I = 12000 / 220

I = 54,54A [sendo VERDADEIRA a terceira afirmativa]

12kva/220v = 54,54 a III correto

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