Considerando um sistema trifásico a quatro fios (conexão estrela), explicar o conceito de ‘tensão de linha’ e ‘tensão de fase’.

Passo 1

O enunciado pede para explicar os conceitos de tensão de fase e tensão de linha num sistema trifásico a quatro fios em conexão estrela. Vamos usar a representação fasorial das três tensões de fase (cada uma fase–neutro) defasadas de 120^circ e depois mostrar como obter as tensões de linha (fase–fase) pela diferença entre esses fasores.

Passo 2

Tensão de fase é a voltagem entre cada condutor de fase e o ponto neutro. Em regime equilibrado, temos três fasores
VAN=VFang<= 0^circ, VBN=VFang<= -120^circ, VCN=VFang<= +120^circ,
onde VF é o valor eficaz de cada tensão de fase.

Passo 3

Tensão de linha é a voltagem entre dois condutores de fase quaisquer. Por exemplo, para as fases A e B:
VAB=VAN-VBN
Em termos de fasores, isso dá
VAB =VFang<= 0^circ ;-;VFang<= -120^circ =VFl(1 - e^-j,120^circr)

Passo 4

Calculando o módulo de VAB via diferença vetorial, mostra-se que
l|1-e^-j,120^circr|=raiz3,
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|VAB|=raiz3,VF e ang<= VAB=+30^circ
O mesmo raciocínio vale para VBC e VCA, sempre resultando em módulo raiz3,VF e ângulo defasado pm30^circ em relação à respectiva tensão de fase.

Resposta

Tensão de fase é a voltagem fase–neutro ( VF); tensão de linha é a voltagem fase–fase, que em estrela equilibrada vale
VL=raiz3,VF
e está defasada de 30^circ em relação à tensão de fase correspondente.

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