Este documento descreve um experimento para medir a potência ativa e reativa de uma carga elétrica trifásica, bem como o fator de potência. Inicialmente, os valores foram medidos para uma carga RL e, em seguida, um banco de capacitores foi adicionado para melhorar o fator de potência e reduzir a corrente. Por fim, a potência reativa foi medida usando wattímetros conectados entre as fases.

1. Medição de potência ativa e reativa em circuitos
elétricos trifásicos
Experimento nº 04 – Medição de Energia Elétrica
Fernando Augusto, Frederico Ivo, Raony Serrão, Olavo Matias
Universidade Federal do Maranhão/ Departamento de Engenharia de Eletricidade, São Luís, Brasil
O objetivo deste trabalho é medir potencia ativa e
reativa de uma carga, bem como o seu fator de
potência, e, com a adição de um banco de capacitores,
verificar o aumento do fator de potência e a redução
de corrente no circuito.
I. MEDIÇÃO DE POTÊNCIA ATIVA
A montagem do circuito está esquematizada na
figura 1, onde nos pontos A, B, C e N temos um varivolt
trifásico alimentando uma carga RL em Y com neutro,
foram instalados no circuito, um amperímetro, um
voltímetro, um wattímetro e um cossefimetro em cada
fase do circuito.
1. MATERIAL UTILIZADO
Fonte trifásica; Amperímetros; Voltímetros;
Wattímetros; Cossefimetros; Carga RL (100Ω e 210mH).
2. ESQUEMA DE MONTAGEM
Figura 1
3. AQUISIÇÃO DE DADOS
De acordo com os elementos de medição, temos:
Montagem 1 - Carga RL
Fases A B C
Corrente 1,316 A
Tensão 220 V 212 V 212 V
Fator de
potência
0,7(-) 0,7(-) 0,75(-)
Potência ativa 200 W 180 W 197 W
4. RESOLUÇÃO TEÓRICA
Impedância da carga RL
Fator de potência da carga RL
Tensões de fase
Correntes de fase
Potência da carga RL
5. VARIAÇÃO PERCENTUAL DOS VALORES
Segue a tabela com os valores dos erros
correspondentes entre os valores medidos e os calculados.
Erro percentual - Montagem 1
Fases A B C
Corrente 23,0%
Tensão 0% 3,63% 3,63%
Fator de
potência
11,43% 11,43% 3,84%
Potência
ativa
32,40% 39,15% 33,41%
II. CORREÇÃO DOFATOR POTÊNCIA
Com a intenção de melhorar o fator de potência da
carga, adicionamos um banco de capacitores, conectado
em estrela, em paralelo com a carga e verificamos os
novos valores de tensão, corrente e fator de potência.
1. MATERIAL UTILIZADO
1

2. Fonte trifásica; Amperímetros; Voltímetros;
Cossefimetros; Carga RL (100 Ω e 210m H); Capacitores
(5µ F).
2. ESQUEMA DE MONTAGEM
Figura 2
3. AQUISIÇÃO DE DADOS
De acordo com os elementos de medição, temos:
Montagem 2 - Carga RL
Fases A B C
Corrente 1,078 A
Tensão 221 V 215 V 218 V
Fator de
potência
0,86(-) 0,9(-) 0,92(-)
Potência ativa 200 W 180 W 197 W
4. RESOLUÇÃO TEÓRICA
Potência reativa da carga RL
Reatância do banco de capacitores ( )
Potência reativa do banco de capacitores
Potência reativa do sistema
Novo fator de potencia
Novo valor de corrente
5. VARIAÇÃO PERCENTUAL DOS VALORES
Segue a tabela com os valores dos erros
correspondentes entre os valores medidos e os calculados.
Erro percentual - Montagem 2
Fases A B C
Corrente 27,85%
Tensão 0,45% 2,27% 0,91%
Fator de
potência
4,44% 0% 2,22%
Potência
ativa
32,40% 39,15% 33,41%
III. MEDIÇÃO DE POTÊNCIA REATIVA
Para a medição de potência reativa do circuito, foram
utilizados wattímetros, mas, em vez de serem alimentados
por tensões de fase, eles foram alimentados por tensões
de linha com correntes defasadas de 30° em cada um, ou
seja, o wattímetro 1 mediu U12*I3, o wattímetro 2: U23 *
I1 e o wattímetro 3: U31 * I2.
1. MATERIAL UTILIZADO
Fonte trifásica; Amperímetros; Voltímetros;
Wattímetros; Carga RL (100 Ω e 210m H)
2. ESQUEMA DE MONTAGEM
Figura 3
3. AQUISIÇÃO DE DADOS
De acordo com os elementos de medição, temos:
Montagem 3 - Carga RL
Fases A B C
Corrente 1,05 A
Tensão 170 V 161 V 168 V
Potência
reativa
200 W 200 W 198 W
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3. 4. RESOLUÇÃO TEÓRICA
Tensões de fase
Potência reativa por fase
5. VARIAÇÃO PERCENTUAL DOS VALORES
Segue a tabela com os valores dos erros
correspondentes entre os valores medidos e os calculados.
Erro percentual - Montagem 3
Fases A B C
Corrente 1,05 A
Tensão 0% 5,29% 1,17%
Potência
reativa
12,04% 12,04% 10,92%
IV. CONCLUSÃO
Com base nos resultados apresentados, verificou-se
na prática como um banco de capacitores reduz a corrente
no circuito, assim como melhora o fator de potência da
carga. Como a carga pode ser considerada equilibrada, os
valores dos wattímetros deveriam ser próximos, indício
de que as cargas não estavam perfeitamente equilibradas,
ou os instrumentos não estavam operando em sua classe
de exatidão, ou o varivolt não fornece as tensões
perfeitamente equilibradas.
REFERÊNCIAS
[1] Solon de Medeiros Filho, SOLON. Medição de
Energia Elétrica – 4. Ed. – Rio de Janeiro: LTC, 1997.
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