Uma carga trifásica equilibrada conectada em triângulo é co...
Uma carga trifásica equilibrada conectada em triângulo é composta por 3 impedâncias de 3+j4 Ω por fase. Sabendo que as cargas são alimentadas por um circuito trifásico equilibrado com tensão de linha de 200 V (eficaz), calcule a potência ativa consumida pela carga e assinale a alternativa correta.
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Alternativa correta: E - 14400 W.
Tema central da questão: Trata-se do cálculo da potência ativa consumida por uma carga trifásica equilibrada ligada em triângulo. Esse tópico é fundamental em eletrotécnica, pois envolve o entendimento de circuitos trifásicos, tipos de ligação (estrela ou triângulo), impedâncias e cálculo de potência.
Resumo teórico:
Em um sistema trifásico equilibrado:
- Ligação em triângulo: A tensão de linha (VL) é igual à tensão de fase (VF).
- Corrente de fase: IF = VL / ZF, onde ZF é a impedância de cada fase.
- Corrente de linha: IL = √3 × IF
- Potência ativa total: P = √3 × VL × IL × cosφ, onde cosφ é o fator de potência da carga.
Referência: Gussow, M. Eletrotécnica Geral, e NBR 5410.
Justificativa da alternativa correta:
1. Impedância da fase: 3 + j4 Ω ⇒ |Z| = √(3² + 4²) = 5 Ω.
2. Fator de potência: cosφ = 3/5 = 0,6.
3. Corrente de fase: IF = 200 V / 5 Ω = 40 A.
4. Corrente de linha: IL = √3 × 40 A ≈ 69,28 A.
5. Potência ativa: P = √3 × 200 V × 69,28 A × 0,6 ≈ 14.400 W.
Análise das alternativas incorretas:
- A - 24.000 W: Valor superestimado; provavelmente não considerou o fator de potência ou aplicou incorretamente alguma fórmula.
- B - 11.580 W: Valor subestimado; erro provavelmente em alguma conversão ou uso de dados.
- C - 18.600 W: Exagero nos cálculos, talvez usando potência aparente ou fator de potência inadequado.
- D - 12.300 W: Provável erro na relação entre corrente de linha e corrente de fase.
Dicas de interpretação: Leia sempre com atenção os dados (tipo de ligação, valores de tensão e impedância), destaque as palavras-chave e lembre-se de calcular corretamente o fator de potência. Nunca confunda potência ativa (P), reativa (Q) e aparente (S)!
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