Geradores, transformadores e motores podem ser ligados em triângulo ou estrela em circuitos elétricos trifásicos de corrente alternada. Dentre as cinco afirmativas abaixo, todas relativas a instalações elétricas trifásicas, a única verdadeira é afirmativa da opção:
a) Na ligação em estrela, junta-se num único nó um terminal de cada enrolamento
b) Para ligar motores elétricos na maior tensão usa-se a ligação em triângulo
c) Pode existir condutor neutro na ligação em triângulo de motores elétricos.
d) Na ligação em estrela existe apenas uma tensão disponível.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro afirmativas sobre instalações trifásicas e pede que eu indique qual é a única verdadeira. As afirmativas são:
a) Na ligação em estrela, junta-se num único nó um terminal de cada enrolamento
b) Para ligar motores elétricos na maior tensão usa-se a ligação em triângulo
c) Pode existir condutor neutro na ligação em triângulo de motores elétricos.
d) Na ligação em estrela existe apenas uma tensão disponível.
O que se pede: identificar qual dessas afirmativas é verdadeira.

Passo 2

Entendendo a ligação em estrela (Y): descrição prática e nó neutro.
  • Em uma ligação em estrela, cada um dos três enrolamentos tem um terminal ligado a um ponto comum (o ponto estrela), formando um nó onde os três terminais se juntam. O outro terminal de cada enrolamento fica ligado a uma das três fases externas. Esse nó comum é chamado de neutro se for acessível. Logo, estruturalmente, “juntar num único nó um terminal de cada enrolamento” descreve exatamente a estrela.
  • Relação de tensões na estrela: existe a tensão entre cada fase e o neutro (tensão de fase) e a tensão entre linhas (tensão de linha). A relação é
V_{\text{LL}}=\sqrt{3}\,V_{\text{LN}},
onde \,V_{\text{LL}} é a tensão linha-linha (entre duas fases) e \,V_{\text{LN}} é a tensão fase-neutro. Assim
V_{\text{LN} }=\dfrac{V_{\text{LL}}}{\sqrt{3}}.
  • Correntes: em estrela, a corrente de linha é igual à corrente de fase:
I_{\text{linha}}=I_{\text{fase}}.

Passo 3

Entendendo a ligação em triângulo (Δ): descrição e ausência de neutro.
  • Na ligação em triângulo, os três enrolamentos são ligados em série formando um laço fechado em que cada junção entre enrolamentos é uma saída para uma fase. Não há ponto central comum aos três enrolamentos, portanto não existe um neutro intrínseco na conexão Δ.
  • Relação de tensões no triângulo: a tensão em cada enrolamento (tensão de fase, que é a tensão aplicada ao enrolamento) é igual à tensão linha-linha:
V_{\text{ph}}=V_{\text{LL}}.
  • Correntes: em triângulo, a corrente de linha e a corrente de fase estão relacionadas por
I_{\text{linha}}=\sqrt{3}\,I_{\text{fase}}.

Passo 4

Analisando a afirmativa (a).
  • A afirmativa diz: “Na ligação em estrela, junta-se num único nó um terminal de cada enrolamento.”
  • Pelo que expliquei no Passo 2, isso é exatamente a definição de ligação em estrela: um ponto comum (nó) onde se unem um terminal de cada enrolamento (o neutro). Portanto a afirmativa (a) é verdadeira.

Passo 5

Analisando a afirmativa (b).
  • A afirmativa diz: “Para ligar motores elétricos na maior tensão usa-se a ligação em triângulo.”
  • Na prática de motores trifásicos com enrolamentos com tensão nominal de fase, quando se tem uma tensão de linha maior (por exemplo sistema 400/230 V), para que cada enrolamento receba a tensão de fase menor usa-se a ligação estrela, porque
V_{\text{LN}}=\dfrac{V_{\text{LL}}}{\sqrt{3}}.
Exemplo concreto: um motor com enrolamento nominal de 230\\ \text{V} (tensão de fase) conectado a uma rede de 400\\ \text{V} linha-linha deve ser ligado em estrela para que cada enrolamento veja 400/\sqrt{3}\approx230\\ \text{V}. Se fosse ligado em triângulo, cada enrolamento receberia os 400\\ \text{V} da linha e poderia queimar.
  • Portanto a afirmativa (b) está incorreta: para a maior tensão de linha normalmente usa-se estrela (não triângulo) se o objetivo é que cada enrolamento receba uma tensão menor. Logo (b) é falsa.

Passo 6

Analisando a afirmativa (c).
  • A afirmativa diz: “Pode existir condutor neutro na ligação em triângulo de motores elétricos.”
  • Em uma ligação triângulo padrão dos enrolamentos do motor não existe ponto comum onde derivar um neutro; portanto não há condutor neutro inerente à ligação Δ. Em condições especiais de rede pode-se criar um neutro de outra forma (por exemplo neutro do transformador alimentador), mas na própria ligação do motor em triângulo não existe neutro disponível. Para motores trifásicos habituais, isso significa que não há neutro no triângulo.
  • A frase “pode existir” poderia sugerir ambiguidade, mas considerando a ligação do próprio motor (o que a questão normalmente considera), não existe neutro. Portanto (c) é falsa.

Passo 7

Analisando a afirmativa (d).
  • A afirmativa diz: “Na ligação em estrela existe apenas uma tensão disponível.”
  • Pelo Passo 2 já vimos que na estrela existem duas tensões relevantes: a tensão fase-neutro ( V_{\text{LN}}) e a tensão linha-linha ( V_{\text{LL}}), relacionadas por \,V_{\text{LL}}=\sqrt{3}\,V_{\text{LN}}. Ou seja, há duas tensões distintas e utilizáveis. Logo a afirmativa (d) é falsa.

Passo 8

Conclusão final: das quatro afirmativas, apenas a (a) é correta — as outras (b), (c) e (d) são incorretas com base nas definições e relações de estrela e triângulo.

Resposta

a)

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