Enunciado

12-

O módulo da tensão de fase de uma fonte trifásica ideal, equilibrada, ligada em Y, é 125 V. A fonte está ligada a uma carga equilibrada, ligada em Y, por uma linha de distribuição que tem uma impedância de 0,1 + j0,8 V/f. A impedância de carga é 19,9 + j14,2 V/f. A sequência de fases da fonte é acb. Use a tensão da fase a da fonte como referência. Calcule o módulo e o ângulo de fase das seguintes grandezas:

(a) as três correntes de linha,

(b) as três tensões de linha na fonte,

(c) as três tensões de fase na carga e

(d) as três tensões de linha na carga.

Passo 1

Oiiiii bb, vamos concluir mais umaaaa?!

a)

Encontrando a corrente da linha a do circuito:

I a A   = 125   / 0 o   0 , 1   +   j 0 , 8   +   19 , 9   +   j 14 , 2   = 125   / 0 o 20   +   j 15         =   4   -   j 3   =   5     / -   36 , 87 0   A   ( r m s )

Encontrando as outras correntes de linha:

I b B   =   5     / ( -   36 , 87 o   +   120 o )   =   5     / 83 , 13 o   A   ( r m s )  

I c C   =   5     / ( -   36 , 87 o   -   120 o )   =   5     / -   156 , 87 0   A   ( r m s )  

Passo 2

b)

A tensão de fase na fonte é:

Van = 125 /0o V.

Use a Fig. 11.9(b) para encontrar a tensão da linha, Van, a partir da tensão de fase:

Vab = Van (   3     / -   30 o     )     =   216 , 51     / -   30 o   V   ( r m s )

Encontre as outras tensões de linha usando a sequência de fase acb:

V b c   =   216 , 51     / ( -   30 o   +   120 o )   =   216 , 51     / 90 o   V   ( r m s )  

V c a   =   216 , 51     / ( -   30 o   -   120 o )   =   216 , 51     / -   150 o   V   ( r m s )  

Passo 3

c) A tensão de fase na carga na fase A é VAN.

Calculando seu valor usando IaA e a impedância de carga:

VAN = IaAZL = (4 − j3)*(19,9 + j14,2) = 122,2 − j2,9 = 122,23 /− 1,36o V (rms)

Encontrando a tensão de fase na carga para as fases b e c usando a sequência acb:

VBN = 122,23 /− 1,36o + 120◦ = 122,23 /118,64o V (rms)

VCN = 122,23 /− 1,36o − 120◦ = 122,23 /− 121,36o V (rms)

Passo 4

d)

A tensão de linha na carga na fase A é VAB.

Encontrando esta tensão de linha a partir da tensão de fase na carga na fase A, VAN, utilizando Fig, 11.9(b):

VAB = VAN (   3       / -   30   o   ) = 211,72 / -   31,36 o V (rms)

Encontrando a tensão de linha na carga para as fases b e c usando a sequência acb:

VBC = 211,72 /− 31,36o + 120o = 211,72 /88,64o V (rms)

VCA = 211,72 /− 31,36o – 1200 = 211,72 /− 151,36o V (rms)

Resposta

a)

I a A   =   5     / -   36 , 87 0   A   ( r m s )

I b B   =   5     / 83 , 13 o   A   ( r m s )  

I c C   =   5     / -   156 , 87 0   A   ( r m s )  

b)

Vab =   216 , 51     / -   30 o   V   ( r m s )

V b c   =   216 , 51     / 90 o   V   ( r m s )  

V c a   =   216 , 51     / -   150 o   V   ( r m s )  

c)

VAN = 122,23 /− 1,36o V (rms)

VBN = 122,23 /118,64o V (rms)

VCN = 122,23 /− 121,36o V (rms)

d)

VAB = 211,72 / -   31,36 o V (rms)

VBC = 211,72 /88,64o V (rms)

VCA = 211,72 /− 151,36o V (rms)

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