Um circuito trifásico alimenta uma estufa resistiva com potência de
. Pede-se:
a) Corrente consumida;
b) Corrente de projeto e especificar disjuntor industrial com Fseg
;
c) Energia consumida pela estufa que opera 6 horas por dia e 22 dias no mês;
d) Despesa mensal com energia elétrica da estufa, considerando o valor da tarifa de
/ \mathrm{kWh}$.
a) Corrente consumida;
b) Corrente de projeto e especificar disjuntor industrial com Fseg
c) Energia consumida pela estufa que opera 6 horas por dia e 22 dias no mês;
d) Despesa mensal com energia elétrica da estufa, considerando o valor da tarifa de
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede quatro coisas. Dados fornecidos:
- Potência da estufa:
(ou seja, ). - Tensão de linha:
. - Alimentação: sistema trifásico (
). - Fator de segurança pedido:
. - Tempo de funcionamento:
horas por dia e dias no mês. - Tarifa de energia:
.
O enunciado pede:
a) Corrente consumida pela estufa.
b) Corrente de projeto (aplicando ) e indicação de disjuntor industrial (especificar a corrente comercial escolhida).
c) Energia consumida pela estufa no mês.
d) Despesa mensal com energia elétrica considerando a tarifa dada.
a) Corrente consumida pela estufa.
b) Corrente de projeto (aplicando
c) Energia consumida pela estufa no mês.
d) Despesa mensal com energia elétrica considerando a tarifa dada.
Passo 2
Princípio físico e fórmula que vamos usar (explicação didática):
- Para uma carga puramente resistiva equilibrada em trifásico, a potência ativa total é dada por
onde:
-
é a potência ativa total (em watts), -
é a tensão de linha (em volts), -
é a corrente de linha (em ampères), -
é o fator de potência (adimensional). - No nosso caso a estufa é resistiva, então o fator de potência é
. Assim a fórmula simplifica para
- Isolando a corrente
obtemos a fórmula prática para calcular a corrente consumida:
Explicando com calma: isso aparece porque em trifásico as três potências somadas dão um fator
multiplicando tensão e corrente de linha quando usamos tensões de linha entre fases.
Passo 3
Cálculo da corrente consumida (item a). Substituímos os números:
- Primeiro, converter
para watts: . - Valor numérico de
: aproximamos .
Agora aplicamos a fórmula:
Calcule o denominador:
Portanto
Interpretação: a estufa consome aproximadamente
em cada fase (corrente de linha).
Passo 4
Corrente de projeto e escolha do disjuntor (item b). Explicação do procedimento:
- A corrente de projeto normalmente inclui uma margem de segurança
para evitar que o disjuntor opere próximo ao seu ponto de disparo em condições normais. Para aplicar aumentamos a corrente nominal em . - Fórmula:
Substituindo:
Escolha do disjuntor:
- Disjuntores comerciais têm correntes padronizadas (ex.:
, , , , , …). - Deve-se escolher o disjuntor com corrente nominal imediatamente igual ou superior a
. Aqui , o próximo valor comercial padrão é . - Portanto, especifica-se um disjuntor industrial de
. (Observação prática: para carga resistiva sem grandes correntes de partida, curva C é usual em instalações industriais; mas a escolha final da curva e coordenação deve seguir norma/local e projeto de proteção.)
Passo 5
Energia consumida no mês (item c). Explicação:
- Energia elétrica consumida
é potência vezes tempo de funcionamento:
onde
é potência em
e
é o tempo em horas.
- Tempo mensal:
- Logo:
Passo 6
Despesa mensal com energia elétrica (item d). Explicação:
- Custo mensal
é energia consumida multiplicada pela tarifa:
Substituindo:
Interpretação: a estufa gera um gasto de aproximadamente
por mês nas condições dadas.
Resposta
a)
b) . Disjuntor recomendado:
(industrial).
c)
d)
b)
c)
d)