AULA 11 - Circuitos 2 - Engenharia
Potência em CA regime permanente
Potência está diretamente ligado a trabalho e energia.
Podemos entender potência como a rapidez com que se realiza um determinado esforço ou trabalho. Por exemplo: se uma pessoa ergue 10Kg em 2 segundos e outra ergue os mesmo 10Kg, mas em 0,5 segundos, pode-se afirmar que a segunda pessoa realizou mais rapidamente o mesmo trabalho que a segunda.
Isso se chama potência.
Em corrente contínua, a potência elétrica P é dada pela equação:
P = V. I
onde V é a tensão aplicada sobre a resistência R, e I é a corrente que a percorre.
Também pode ser expressa por:
P = R. I²
Ou seja, a potência CC está relacionada apenas ao gasto energético resistivo, porque as reatâncias são nulas, em ω = 0.
Em corrente alternada, tanto as tensões, quanto as correntes, são periódicas no tempo e, frequentemente, defasadas umas em relação às outras.
Portanto, não há um valor constante de potência para cada elemento resistivo, muito menos para cada elemento capacitivo ou indutivo.
Potência instantânea
Seja um circuito CA, aonde a tensão v(t) é dada por:
e a corrente i(t), por:
a potência instantânea será, então, dada por:
mas:
e cos(-x) = cos(x), portanto:
Reescrevendo-se, a potência instantânea total será dada por:
Potência instantânea no circuito resistivo puro
No circuito resistivo, a tensão e a corrente na resistência estão em fase, portanto, θ = 0:
Assim:
Se a alimentação for cossenoidal, o efeito será o mesmo:
Potência instantânea no circuito indutivo puro
No circuito indutivo, a corrente está atrasada em relação à tensão, θ = 90:
Assim:
Potência instantânea no circuito capacitivo puro
No circuito capacitivo, a corrente está adiantada em relação à tensão, θ = -90:
Assim:
Potência instantânea no circuito misto
Assim como no circuito resistivo, haverá gasto energético (consumo de energia).
A potência instantânea terá que ser calculada em função dos valores de fase θv e θi da tensão e corrente em cada um dos elementos (impedâncias).
Potência Média
Potência Média, ou Potência Ativa está relacionada à geração de calor, movimento ou luz.
Basicamente, ela pode ser considerada como a média da potência elétrica gerada por um único dispositivo com dois terminais.
É resultado do gasto energético após o início de cada processo de transmissão de energia, como o da corrente elétrica até os equipamentos que temos em casa, ou mesmo em máquinas industriais.
A potência ativa, que pode ser medida em watts (W) ou kilowatts (KW), por meio de um aparelho chamado wattimetro, é a energia que será realmente utilizada.
Potência média para uma potência instantânea periódica p é dada por: