O que é Potência em Circuito AC?

Os circuitos CA geralmente são trifásicos para distribuição elétrica e transmissão elétrica. Os circuitos monofásicos são comumente usados no nosso sistema de fornecimento doméstico.

O poder total de um circuito trifásico é igual a três vezes o poder monofásico.

Portanto, se o poder em uma fase de um sistema trifásico for 'P', então o poder total do sistema trifásico seria 3P (desde que o sistema trifásico esteja perfeitamente equilibrado).

Mas se o sistema trifásico não estiver exatamente equilibrado, então o poder total do sistema seria a soma do poder de fases individuais.

Suponha que, em um sistema trifásico, o poder na fase R seja PR, na fase Y seja PY e na fase B seja PB, então o poder total do sistema seria

Esta é uma soma escalar simples, pois o poder é uma quantidade escalar. Esta é a razão pela qual, se considerarmos apenas uma fase durante o cálculo e análise do poder trifásico, isso é suficiente.

Consideremos que a rede A está conectada eletricamente com a rede B, conforme mostrado na figura abaixo:

Consideremos a expressão da forma de onda de tensão de um sistema monofásico:

Onde V é a amplitude da forma de onda, ω é a velocidade angular de propagação da onda.

Agora, considere a corrente do sistema i(t) e esta corrente tem uma diferença de fase em relação à tensão por um ângulo φ. Isso significa que a onda de corrente se propaga com um atraso de φ radianos em relação à tensão. A forma de onda de tensão e corrente pode ser representada graficamente como mostrado abaixo:

A forma de onda de corrente neste caso pode ser representada como:

Agora, a expressão do poder instantâneo,

[onde Vrms e Irms é o valor eficaz da forma de onda de tensão e corrente]

Agora, vamos plotar o termo P versus tempo,

Observa-se no gráfico que o termo P não possui nenhum valor negativo. Portanto, terá um valor médio não nulo. É senoidal com uma frequência duas vezes a frequência do sistema. Agora, vamos plotar o segundo termo da equação de poder, ou seja, Q.

Este é puramente senoidal e tem um valor médio zero. Portanto, desses dois gráficos, fica claro que P é o componente do poder em um circuito CA, que na verdade é transportado da rede A para a rede B. Este poder é consumido na rede B como poder elétrico.

Por outro lado, Q não flui realmente da rede A para a rede B. Em vez disso, oscila entre as redes A e B. Este também é um componente do poder, que na verdade flui para dentro e para fora dos elementos de armazenamento de energia indutor e capacitor da rede.

Aqui, P é conhecido como a parte real ou ativa do poder e Q é conhecido como a parte imaginária ou reativa do poder.