Uma indústria apresenta uma carga elétrica de 500kVA com fa...

O tema central desta questão é o fator de potência em uma instalação elétrica, particularmente em um cenário em que se deseja corrigir ou otimizar o fator de potência de uma instalação industrial. Este é um conceito fundamental em eletrotécnica, pois o fator de potência afeta diretamente a eficiência energética e o dimensionamento dos sistemas elétricos.

Para resolver a questão, precisamos entender o seguinte:

1. Fator de Potência (f.p.): É a relação entre a potência ativa (kW) e a potência aparente (kVA) em um circuito. Um f.p. de 1 (ou 100%) é ideal, pois significa que toda a potência fornecida está sendo usada para realizar trabalho útil.

2. Cargas Indutivas e Capacitoras: Uma carga com um f.p. indutivo atrasa a corrente em relação à tensão, enquanto uma carga com f.p. adiantado (como a de um motor síncrono sobre-excitado) faz o oposto.

3. Correção de Fator de Potência: Envolve adicionar componentes que alteram o f.p. para próximo de 1. Para corrigir um f.p. indutivo, uma carga adiantada é adicionada.

Justificando a Alternativa Correta (A - 0,8 adiantado):

Se temos uma carga inicial de 500 kVA com f.p. de 0,8 indutivo, a potência ativa é 400 kW (500 kVA × 0,8). Ao adicionar 400 kW de potência ativa de um motor síncrono sobre-excitado, que tem um f.p. adiantado, a contribuição reativa compensa a reatividade indutiva da carga original.

Para elevar o f.p. total para 1, precisamos que a potência reativa total seja zero. A potência reativa inicial é 300 kvar (500 kVA × sen(arccos(0,8))). Assim, a carga adicional deve fornecer uma potência reativa de -300 kvar (devido à natureza adiantada), resultando em um f.p. adiantado de 0,8.

Análise das Alternativas Incorretas:

B - 0,8 atrasado: Um f.p. atrasado aumentaria a reatividade indutiva, piorando o f.p. total.

C - 0,9 adiantado: Embora adiantado, este f.p. não proporciona a compensação reativa necessária.

D - 0,9 atrasado: Similar ao B, aumenta ainda mais a reatividade indutiva.

E - 0,7 atrasado: Este f.p. representa uma carga ainda mais indutiva, piorando a situação.

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