Explique o que é tensão trifásica e porque a tensão de uma tomada é 127 V fase neutro e a tensão fase fase é 220 V ? Desenhe o diagrama fasorial desta tensão.
Passo 1
Resumo da questão: Vamos explicar o que é tensão trifásica e por que em uma tomada a tensão entre fase e neutro é de 127 V, enquanto a tensão entre fases é de 220 V. Para isso, vamos precisar entender os conceitos básicos de sistemas trifásicos, relações entre tensões fase-neutro e fase-fase, e como representar essas tensões em um diagrama fasorial.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um sistema trifásico. Em eletricidade, um sistema trifásico utiliza três condutores ativos, cada um deles com uma fase diferente. Essas fases estão defasadas entre si em 120 graus. Esse tipo de sistema é muito eficiente para a distribuição de energia elétrica, pois permite um fluxo constante de energia.
Passo 3
Agora, vamos definir as tensões envolvidas. A tensão fase-neutro é a diferença de potencial entre qualquer uma das fases e o neutro (que é o ponto de referência do sistema). Já a tensão fase-fase é a diferença de potencial entre duas fases diferentes.
Passo 4
Para entender por que a tensão fase-neutro é 127 V e a tensão fase-fase é 220 V, usamos a relação trigonométrica que existe em sistemas trifásicos equilibrados. A relação entre essas tensões é dada por:
Passo 5
Aplicando os valores fornecidos:
Fazendo as contas:
Isso confirma que a tensão entre fases é aproximadamente 1,732 vezes a tensão entre fase e neutro.
Passo 6
Agora, vamos falar sobre o diagrama fasorial. Um diagrama fasorial é uma representação gráfica das tensões (ou correntes) em um sistema AC. Para um sistema trifásico:
- Desenhe três vetores (setas) de igual comprimento, representando as três tensões fase-neutro.
- Cada vetor deve estar separado dos outros por 120 graus.
- Isso forma um triângulo equilátero, mostrando claramente a defasagem entre as fases.
Resposta
A tensão trifásica utiliza três fases defasadas em 120 graus, resultando em uma tensão de 127 V entre fase e neutro e 220 V entre fases, conforme a relação $ V_{fase-fase} = \sqrt{3} \times V_{fase-neutro} $. O diagrama fasorial dessas tensões consiste em três vetores de mesma magnitude separados por 120 graus, representando visualmente as defasagens das fases no sistema trifásico.