O que é uma carga resistiva, indutiva e capacitiva?
Entender o que é a carga indutiva, a carga resistiva e a carga capacitiva além dos impactos no fator de potência pode garantir a saúde do seu sistema elétrico.
Em uma rede elétrica, podem existir três tipos de carga: indutiva, resistiva e capacitiva. Cada uma delas apresenta um cálculo e significado diferentes e todas estão ligadas diretamente ao fator de potência presente no sistema elétrico.
O tipo de carga também se relaciona com a fonte de energia e até com o índice de satisfação do consumidor.
É importante conhecer todos estes fatores para que o cálculo e a modelagem do sistema elétrico seja a melhor possível, levando em conta os detalhes presentes nos ambientes.
Quer saber mais sobre a carga indutiva, a carga resistiva e a carga capacitiva e os seus impactos na rede elétrica? Continue a leitura!
Indutiva, resistiva e capacitiva: a importância do tipo de carga para o sistema elétrico
Os três tipos de carga são relevantes para entender o funcionamento das máquinas e equipamentos, além de permitir fazer o correto dimensionamento.
A mais comum das cargas é a resistiva, mas todas influenciam diretamente no que é conhecido como fator de potência.
A CARGA RESISTIVA
De um modo geral, uma resistência é um dispositivo que converte a energia elétrica para a geração de calor. Ela está presente nos ferros de passar roupa, nos chuveiros, nas lâmpadas incandescentes que costumávamos utilizar e que, atualmente, vêm sendo substituídas por opções mais modernas.
As cargas resistivas são consideradas as mais comuns dentro de um sistema elétrico, já que todo equipamento, conta com uma resistência interna em seus circuitos eletrônicos. Também conhecida como banco de cargas, a carga resistiva pode ser conectada a um banco de baterias ou a geradores de energia, com o intuito de testar o seu funcionamento.
Quando se conecta uma carga resistiva ao sistema, significa que a corrente e a tensão do sistema mudarão de polaridade quando estão em fase ou ciclo, criando um coeficiente de energia único.
Este coeficiente único faz com que a corrente e a tensão sejam sincronizadas e irão gerar um fator de potência unitário. Ao gerá-lo, também faz com que a energia percorra uma mesma direção dentro do sistema em cada ciclo.
Para uma carga completamente resistiva, como por exemplo uma resistência de chuveiro ou uma lâmpada incandescente, o fator de potência será 1, pois a curva de tensão (V) e corrente (I) estarão juntas, ou “em fase”. Elas não precisam apresentar a mesma amplitude, mas começam e terminam juntas ao longo do tempo.
A CARGA CAPACITIVA
Um capacitor é um componente elétrico que tem como função principal se “carregar ou descarregar” rapidamente, provendo ao sistema uma forma de estabilização.
Já um sistema elétrico é capacitivo quando tem a presença de capacitores durante o percurso da corrente elétrica. Podem ser encontrados em dispositivos como computadores, lâmpadas fluorescentes e os chamados banco de capacitores.
A carga capacitiva é utilizada em equipamentos como computadores, banco de capacitores e lâmpadas fluorescentes.
A CARGA INDUTIVA
Os indutores são dispositivos eletrônicos que possuem bobinas de fio enrolado em seu interior com o intuito de transformar a energia elétrica que passa pelos fios em movimento por meio da indução de um campo magnético na bobina.
Quando a corrente é removida do circuito, ela é absorvida novamente pelo indutor, que então passa a gerar uma corrente no sentido oposto ao da corrente nominal do sistema.
A carga indutiva é amplamente encontrada em motores e transformadores.
Uma carga indutiva, como um motor elétrico, possui um atraso da corrente em relação a tensão. Esta característica faz com que parte da energia seja “devolvida” pela fiação elétrica (potência reativa), e apesar de não ser utilizada para desenvolver trabalho (no caso girar o eixo do motor), deve ser considerada para dimensionar a bitola do condutor e demais partes da infraestrutura elétrica.
Neste caso o fator de potência é menor que 1 e isso não quer dizer que o motor seja ruim, mas sim uma característica de equipamentos que trabalham por indução eletromagnética.
E O FATOR DE POTÊNCIA?
O fator de potência está diretamente ligado ao dimensionamento da carga indutiva, da carga resistiva e da carga capacitiva de um sistema elétrico.
O cálculo também está relacionado ao conhecimento da força da fonte de energia, outro ponto essencial para quem deseja garantir economia e a eficiência ao usar um gerador de energia.
O fator de potência está ligado diretamente à carga indutiva, uma vez que a maioria dos equipamentos como motores, transformadores e lâmpadas dependem da criação de um campo eletromagnético para funcionar.
Lembrando que:
- A potência ativa é a potência que irá realizar algum tipo de trabalho como o calor, a luz ou movimento;
- A potência reativa é a potência utilizada para criar e manter o funcionamento dos equipamentos com os seus campos eletromagnéticos.
ENTENDENDO UM POUCO MAIS SOBRE O FATOR DE POTÊNCIA
O fator de potência é dado por uma razão entre a potência ativa e a potência aparente do sistema e indica como está o consumo e a saúde dos dispositivos e equipamentos conectados.
- Um fator de potência alto pode indicar um bom índice de eficiência no sistema, e que grande parte da energia elétrica que entra no sistema está sendo consumida efetivamente para gerar o trabalho;
- Por outro lado, um fator de potência baixo é sinal de que está ocorrendo um desperdício no sistema.
O baixo fator de potência pode ocorrer devido a uma fuga de energia ou à transformação em calor de forma indevida, acarretando o aquecimento dos condutores e do circuito dos equipamentos.
Quedas de tensão e até a sobrecarga em algum elemento do sistema elétrico também podem ser consequências.
COMO MEDIR O FATOR DE POTÊNCIA
Existem equipamentos específicos para fazer isso, como os “Kill-a-Watt”. Basta conectá-los a uma tomada e ligar ao equipamento cujo consumo se deseja medir, respeitando sempre o limite de potência.
Assim, é possível medir diversos parâmetros como a potência aparente, potência real e fator de potência em tempo real.
CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA
O objetivo da medida é fornecer mais eficiência à rede por meio da instalação de bancos de capacitores que visam “anular” ou “juntar o máximo possível” as curvas de tensão e corrente.
Como uma carga capacitiva antecipa a corrente e a indutiva antecipa a tensão, é possível juntá-las para otimizar o fator de potência. A capacitância necessária dependerá do quão defasada a corrente está.
SAIBA MAIS!
Fazer os cálculos corretos da carga indutiva, carga resistiva e a carga capacitiva e conhecer o fator de potência em seu sistema elétrico faz toda a diferença na hora de garantir a saúde do projeto. Os dispositivos e equipamentos conseguem operar na maneira correta e consegue-se evitar qualquer tipo de falha ou complicação.
Para quem atua em empresas ou indústria que conta com muitos motores potentes, a potência deve ser uma preocupação. É possível conferi-la na fatura de energia da concessionária e identificar se h” a cobrança de excedente por potência reativa.
Caso isso esteja ocorrendo, para evitar essa cobrança extra, recomenda-se instalar um banco de capacitores para corrigir o fator de potência.
Quer saber mais sobre como realizar um planejamento correto para o seu sistema elétrico e em como um gerador pode auxiliar no seu dia a dia? Continue acompanhando as publicações no nosso blog!
