Sabe-se que determinado sinal senoidal de tensão possui valo...

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Q71841 Engenharia Elétrica
Sabe-se que determinado sinal senoidal de tensão possui valor eficaz da componente fundamental igual a 95 volts. Um multímetro true rms mediu 100 volts como valor eficaz desse sinal. Sabendo-se que, além da componente fundamental, existe apenas 3.ª harmônica, o valor eficaz da 3.ª harmônica de tensão vale, aproximadamente,
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Um multímetro true rms irá medir o valor eficaz da onda sem admitir que ela seja uma senoidal perfeita (sinal fundamental), ou seja, lerá o sinal fundamental juntamente com suas harmônicas. Como existe apenas a 3ª harmônica nesse sinal e o sinal fundamental, o valor eficaz da 3ª harmônica pode ser calculado pela seguinte fórmula:



Resposta: Alternativa D

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V(total)² = √(V(fundamental)² + V(harmônica)²)

100² = 95² + V(harmônica)²

V(harmônica)² = 975

V(harmônica) ≈ 31V

Para um sinal com componente fundamental e harmônicas:

V_rms = √(V₁² + V₂² + V₃² + ... + Vₙ²)

Onde V₁, V₂, V₃, ..., Vₙ são os valores eficazes (RMS) de cada componente harmônica.

Como só existem fundamental + 3ª harmônica:

Vrms² = V₁² + V₃²

V₃² = Vrms² − V₁²

V₃² = 100² − 95²

---------------------------------------------------------

100² = 10.000  →  quadrado perfeito, direto.

95² = ?  Estratégia para calcular à mão:

95² = (100 − 5)² = 100² − 2×100×5 + 5² = 10.000 − 1.000 + 25 = 9.025

(a−b)² = a²−2ab+b² 

-----------------------------------------------------------

V₃² = 10.000 − 9.025 = 975 V²

V₃ = √975 = ?  Estratégia: quadrados perfeitos vizinhos:

•      √961 = 31  →  31² = 961

•      √1024 = 32 →  32² = 1.024

•      975 está entre 961 e 1.024, muito mais próximo de 961

Portanto: √975 ≈ 31,2 V  →  alternativa D: 31 V ✓

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