Disciplina: Laboratório de Eletrotécnica Geral (LEG)

Unesp Campus de Guaratinguetá
Engenharia Elétrica
Disciplina: Laboratório de Circuitos Elétricos (LCE)
Professor: Rubens
2o Semestre
AULA 2
Potência e Fator de Potência
1. Introdução
A potência nos sistemas elétricos é composta por uma parte real – potência ativa (P) – e
outra complexa – potência reativa (Q) – que pode caracterizar as cargas elétricas em indutivas,
resistivas ou capacitivas, ou ainda situações intermediárias, como nos circuitos ou equipamentos
com configurações RL, RC, LC ou RLC. A soma fasorial entre a potência ativa e a reativa resulta
na potência aparente (S). As unidades de medida para as potências são as seguintes:
Potência ativa
Potência reativa
Potência aparente
W
VAr
VA
O fator de potência (FP ou cos - o termo cos é aplicado em sinais senoidais puros e na
ausência de distorções decorrentes de harmônicos) é a relação matemática – Equação (1) – que
envolve as potências ativa, reativa e aparente, cujo intervalo é dado por 0cos1, tanto no
quadrante indutivo quanto no capacitivo. O FP= 1 indica uma carga puramente resistiva.
FP 
P
P

S
( P 2  (Q C  Q L ) 2
(1)
Ainda, com relação ao fator de potência, o mesmo pode ser obtido através dos seguintes
métodos: pelas tensões, pela impedância, pela potência, pela defasagem entre e tensão e a
corrente e pelo uso do wattímetro. A Figura 1 ilustra os procedimentos para a obtenção do cos
para os quatro primeiros métodos.
EZ
Z
EX

S
X

E
Q

ER
R
P
tensões
impedância
potências

I
defasagem entre E e I
FIGURA 1 – Representações gráficas para a obtenção do fator de potência
2. Objetivo
Obter experimentalmente o fator de potência para os circuitos propostos através dos
métodos apresentados. Corrigir o fator de potência de um circuito indutivo por intermédio da
ligação de um capacitor em paralelo.
3. Desenvolvimento
Utilizar a placa de circuito impresso do EB 103 na unidade PU-2000. Não é necessário
ligar a unidade PU-2000, visto que os circuitos serão alimentados pelo gerador de sinais.
1
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3.1. Experiência 1
Colocar o resistor R1 (1000 ) em série com o capacitor C2 (1F) e R2 (10 ). Alimentar
o circuito com a tensão de 4Vpp em 200Hz. Medir as seguintes grandezas (Tabela 1):
Instrumentos
Grandeza
Valor medido
Tensão total E
Multímetro
Tensão em C2
Tensão em R1
Corrente I
Osciloscópio
Defasagem entre E e I
TABELA 1 – Valores medidos na Experiência 1
 Calcular o FP pelo método da tensão, usando os valores medidos, e calcular teoricamente o FP
pelo método da impedância.
3.2. Experiência 2
Montar o circuito formado por L2 (5mH) em série com R5 (10 ), alimentando-o com
4Vpp em 1000Hz. Medir as seguintes grandezas (Tabela 2):
Instrumentos
Grandeza
Valor medido
Tensão total E
Tensão em L2
Multímetro
Tensão em R5
Corrente I
Resistência de L2 (circuito desligado)
Osciloscópio
Defasagem entre E e I
TABELA 2 – Valores medidos na Experiência 2
 Determinar o FP pelos métodos da tensão, da impedância e da defasagem entre E e I. A partir
do FP pelo método da defasagem, calcular o valor do capacitor necessário para corrigir o FP para
0,92 atrasado (indutivo), instalando-o no circuito.
 Medir a nova corrente total I’ e calcular o FP teórico a partir da Equação (2):
FP'  FP
2
I
I'
(2)
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3.3. Experiência 3
Montar um circuito composto por dois ramos em paralelo, sendo o primeiro formado por
R1 (1000 ) em série com C3 (0,15F) e o segundo por R4 (470 ) em série com L1 (10mH).
Utilizar as resistências de 10  em série com o conjunto (notar que as resistências de 10 
ficarão em paralelo, originando uma resistência equivalente de 5 ) para visualizar a
corrente. O circuito deverá ser alimentado com 4Vpp em 2000Hz. Medir as seguintes grandezas
(Tabela 3):
Instrumentos
Grandeza
Valor medido
Tensão total E
Tensão em Z1
Multímetro
Tensão em Z2
Tensão em 5  (10  // 10 )
Corrente I
Corrente I1
Corrente I2
Resistência de L1 (circuito desligado)
Osciloscópio
Defasagem entre E e I
TABELA 3 – Valores medidos na Experiência 3
 Construir o triângulo de potências para cada ramo e obter o triângulo total do circuito.
Atividades
1) Comparar os resultados obtidos na Experiência 1.
2) Que tipo de cuidado deve ser tomado na Experiência 2?
3) Que comportamento é observado no circuito da Experiência 3?
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