7.1 : Poder Instantâneo

A potência instantânea é importante em circuitos elétricos, principalmente quando se trata de entrada senoidal. A potência instantânea, denotada como p(t), resulta da multiplicação da tensão instantânea (v(t)) através de um elemento e da corrente instantânea (i(t)) que flui através dele. Esta relação segue a convenção de sinais passivos e representa um princípio fundamental na engenharia elétrica.

Ao examinar a potência instantânea, ela pode ser expressa como uma combinação de dois termos distintos. O primeiro termo, que permanece constante, depende da diferença de fase entre tensão e corrente. O segundo termo, caracterizado por oscilação senoidal, exibe uma frequência duas vezes maior que a tensão ou a corrente.

Em circuitos que abrangem elementos de resistência e reatância, a potência instantânea é dinâmica, oscilando entre valores positivos e negativos. Em casos de circuitos puramente resistivos, onde a tensão e a corrente estão perfeitamente em fase, a potência instantânea dissipa-se consistentemente positivamente.

Por outro lado, em circuitos dominados por componentes indutivos e capacitivos, a mudança de fase entre tensão e corrente leva a flutuações intermitentes na potência instantânea entre valores positivos e negativos. Este fenômeno pode ser atribuído ao armazenamento cíclico e à liberação de energia por indutores e capacitores à medida que a corrente atravessa os primeiros e a tensão aparece nos últimos. Durante a fase de liberação de energia, esses elementos reativos atuam como fontes de energia, fornecendo efetivamente energia de volta ao circuito, resultando na manifestação de potência instantânea negativa. Essa intrincada interação de dinâmica de tensão, corrente e potência ressalta os princípios fundamentais que regem os circuitos elétricos. A compreensão desses princípios é fundamental para o gerenciamento eficiente de energia e o projeto de sistemas elétricos.